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在电化学反应体系中，电极处于“心脏”地位，是实现电化学反应及提高电流效率、降低能耗的关键，因此，寻找和研制具有高催化活性的电极材料，具有很强的现实意义。本文首先在传统钛基PbO2电极的基础上通过向活性表层掺杂金属Bi3+制备了高活性Bi-PbO2电极，同时又进一步针对Bi-PbO2电极在使用过程中表现“短寿命、易失活”的不足，运用表面活性剂PVP和PEG对其改性，制备出了高活性、长寿命的Bi-PbO2/PVP和Bi-PbO2/PEG电极，并采用EDS、XPS、SEM、XRD、电化学阻抗谱（EIS）、线性极化扫描（LSV）和循环伏安（CV）等方法对其元素组成、表面形貌、物相结构、电化学反应特性、析氧反应活性及电极活性表面积等进行了表征，深入探究了不同电极的性能和改性机理。EDX、XPS分析表明Bi元素能够以Bi2O3形式进入PbO2镀层，且表面活性剂的加入可增加镀层中Bi元素的含量。SEM分析表明Bi3+掺杂后电极表面形貌发生明显变化，同时表面活性剂的加入可进一步细化Bi-PbO2电极镀层表面颗粒。XRD分析表明Bi3+掺杂后PbO2的晶型仍为β-PbO2。苯酚降解实验表明Bi3+掺杂浓度为10mmol·L-1时，Bi-PbO2电极的催化活性最高，且表面活性剂改性有利于Bi-PbO2电极活性的进一步提升，如电流密度100mA·cm-2时，Bi-PbO2/PEG和Bi-PbO2/PVP最优改性电极对苯酚2.5h的降解率可分别达到95.6%和98.5%。电化学实验表明改性电极较高的电催化活性与电极的电化学反应电阻减小、析氧电位提升及活性表面积增大有关。同时加速寿命实验表明表面活性剂改性后Bi-PbO2电极性能的提升还与改性后电极的催化稳定性提高，使用寿命延长有关。随着印染工业的迅速发展，难降解染料废水的处理已成为废水处理领域的一道难题，电催化氧化废水处理技术作为一种绿色工艺在有机废水的处理方面表现出了独特的优势，因而近年来备受国内外研究者的青睐。本文以改性二氧化铅电极为阳极，对以酸性红为代表的偶氮染料和以茜素绿为代表的蒽醌染料模拟废水进行了电催化氧化降解，探讨不同电流密度、体系温度、初始浓度、溶液pH值及电解质浓度等条件对模拟废水降解率的影响。结果表明，电流密度在电氧化中起着决定作用，但过高的电流密度和温度会增加析氧副反应的发生，从而降低电流效率和增加能耗。室温条件下，0.5mol·L-1Na2SO4作为支持电解质，电催化氧化法对100mg·L-1酸性红G染料废水(j=80mA·cm-2，t=2h)和200mg·L-1茜素绿染料废水(j=80mA·cm-2，t=2.5h)的去除率均可达到98%以上。动力学实验表明酸性红和茜素绿废水的电催化氧化过程遵循准一级反应动力学规律，同时紫外-可见光谱（UV-Vis）、荧光光谱（FR）和红外光谱（IR）分析表明，酸性红和茜素绿的电催化降解是一个被·OH逐步分解氧化的过程，其首先被降解为芳环类中间产物，继而被进一步分解为酸性有机小分子并最终矿化为H2O和CO2。