随着工业化、城市化和商业化的发展迅速,大量未经处理或部分处理的工业废水的排放导致水污染严重。目前,化工废水处理主要依靠化学氧化、生物处理、电化学降解、光催化等常规水处理技术。传统的处理方法效率低下,导致在处理后的废水中仍能发现一些难以接受的污染物。这需要一种新的深度处理方法来降解废水中的有机物。近年来,人们对高级氧化法处理废水的研究取得了进展。利用具有强氧化性的自由基（SO₄·^-,·OH）在环境条件下氧化去除难降解的有毒有机污染物,是时下研究的热点。为克服传统均相高级氧化技术（AOP_S）实际使用的障碍,减少其化学品和能源投入的需求,多相催化剂是一个不错的选择。最近有研究表明,硫元素在Fenton或类Fenton反应过程中会产生很多正面影响。自然界硫矿物存量丰富,因此将其作为一种高效、绿色且经济的环境催化剂,具有广阔的应用前景。本论文设计制备了高效的可回收的微米级硫化钴以及其他过渡金属硫化物,催化活化过硫酸盐（PMS）或过氧化氢降解有机污染物。具体研究工作如下:（1）利用一步溶剂热反应制备了由片层自组装形成的具有微纳结构的花球状硫化钴,制备的样品具有较高的结晶度,成分单一,无其它杂质存在。研究发现制备的CoS可以有效催化活化PMS快速降解双酚A（BPA）。还系统研究了CoS中硫对PMS活化降解双酚A（BPA）的影响。在温度为25℃的条件下,CoS和PMS浓度分别为0.05gL^-1、0.3mM时,10 min内20 mg L^-1BPA的降解率达到90%左右。BPA降解反应速率常数为0.49min^-1,是常用的钴基材料Co₃O₄纳米粒子催化降解BPA反应速率常数的1.8倍。随着反应初始pH的增加,BPA去除率增加。通过电子顺磁共振（EPR）分析和猝灭实验,观察到当反应溶液初始pH从3.2提高到10.6时,SO₄·^-会转化为·OH,发生了自由基的转换。另外,根据LC-MS结果分析了其降解反应中间体,提出了CoS/PMS体系中BPA的可能降解途径。根据XPS光谱观察CoS在反应过程中的表面价态演变,提出了CoS激活PMS的可能机制。（2）研究了一系列其他过渡金属硫化物,硫化亚铁（FeS）、硫化铜（CuS）、硫化锌（ZnS）、硫化镍（NiS）、硫化锰（MnS）等,并以20μM罗丹明B（RhB）为目标污染物,进一步研究了过渡金属硫化物活化PMS或H₂O₂的催化活性,结果表明,在相同的反应条件下,0.2gL^-1催化剂、2mM氧化剂H₂O₂,于室温条件下FeS能有效的活化H₂O₂,具有较好的催化性能,且稳定性良好,而CuS、ZnS、PbS、MnS以及CoS则无明显活化效果。对于PMS的活化,催化剂仍为0.2gL^-1,氧化剂PMS的浓度为0.5mM,室温下氧化活性依次为CoS>FeS>CuS>NiS>MnS=ZnS。基于上述的实验结果,为了将其应用于实际废水处理中提供一定的理论依据,提出了一种将硫化物用于流动体系中降解有机污染物的新思路。基于催化剂的活性及其经济易获取性等优势,设计了一个以马基诺矿（FeS）填充柱为反应器可以进行连续流反应的循环工艺流程及装置,发现马基诺矿在连续流动反应中具有良好的催化活性和稳定性,为实际废水的处理提供了可行的依据。