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随着当代工业的迅猛发展,大量工业废水由于现有技术处理不达标,加上随意排放,已对环境造成严重污染和威胁到人类身体健康。工业废水深度处理新技术的研究成为当前的重要研究方向。本论文参照本课题组专利:CN2012103983710,设想将装有金属负载AC催化剂的矩形钢丝网袋做阳极,应用于有机物降解中,将能集电致H2O2-AO、MOx/H2O2类Fenton反应、AC物理吸附等过程,使原有电致H2O2-AO过程氧化效率大幅提高。同时,非贵金属/AC催化剂与贵金属相比,更加廉价。本论文通过溶胶凝胶法制备稀土元素Ce、Nd负载型AC（活性炭）催化剂,通过优化实验条件,来实现苯酚和甲基橙等污染物的快速降解。主要内容如下:1.综述了工业水处理中的高级氧化过程AOPs和电化学高级氧化过程（EAOPs）的研究进展和反应机理,并提出了本硕士论文的研究目的、意义以及本论文的创新思想。2.通过溶胶凝胶法制备了Cu-AC、Cu/Nd-AC和Cu/Ce-AC负载型催化剂,将一定量负载型催化剂分别加入到具有相同几何形状和面积的钢丝网袋中,然后将填充后的钢丝网袋充当复合阳极。研究发现,Cu-AC、Cu/Nd-AC、Cu/Ce-AC复合阳极在氧化降解苯酚方面,活性按排列顺序有递增趋势,50min内苯酚废水COD去除率分别可达到80.34%、93.16%、97.88%。通过对Cu-AC、Cu/Nd-AC和Cu/Ce-AC负载型催化剂进行BET检测发现,Cu/Nd-AC（788.006m2/g）和Cu/Ce-AC（816.957m2/g）的比表面积均大于改性AC的表面积（695.453m2/g）,而改性的AC又大于Cu-AC（632.214m2/g）。通过SEM检测发现,改性AC表面比较光滑,活性炭表面的孔洞清晰可见。Cu/Ce-AC和Cu/Nd-AC表面负载有一层均匀小颗粒,而Cu-AC表面颗粒大多呈无规则碎片状,这可能是Cu-AC比表面积小于改性AC的主要原因。通过XRD检测发现,Cu-AC、Cu/Nd-AC和Cu/Ce-AC表面成分几乎相同,主要都为CuO,Cu/Nd-AC和Cu/Ce-AC,未检测到Nd2O3、CeO2等氧化物,这可能是由于Nd、Ce等稀土元素含量很低的原因。Cu/Nd-AC和Cu/Ce-AC中晶胞体积V相对于Cu-AC有增大的趋势,其中Cu/Nd-AC晶胞体积V最大为88.9983?3,这可能是由于离子半径Cu2+（73pm）<Ce4+（97pm）<Nd3+（98pm）。而表面的平均晶粒尺寸却有减小的趋势,其中Cu/Nd-AC平均晶粒尺寸最小为121.374nm。XPS图谱分析结果证明Cu/Nd-AC、Cu/Ce-AC表面吸附水含量高于Cu-AC,这充分说明Cu/Nd-AC、Cu/Ce-AC复合阳极的氧化活性高于Cu-AC复合阳极,因为,表面吸附水含量高低直接牵涉到Raff系统中·OH的生成,直接影响到Cu/Nd-AC、Cu/Ce-AC复合阳极的氧化能力。这能够解释为何Cu/Nd-AC表面吸附氧含量低于Cu-AC,但是Cu/Nd-AC复合阳极氧化降解苯酚能力却强于Cu-AC复合阳极的根本原因。3.通过溶胶凝胶法制备了La1-xNdxFeO3-AC（x=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0）负载型催化剂,然后制备La1-xNdxFeO3-AC复合阳极。通过XRD检测发现,随着La1-xNdxFeO3-AC中Nd比例的增加,晶胞体积V和平均晶粒尺寸有变小的趋势。通过SEM检测发现,在x=0时,LaFeO3-AC表面负载物主要为片（块）状与粉末状。然而在x=0.2、0.4、0.6、0.8之间时,La1-xNdxFeO3-AC表面负载物随着Nd比例的增加,片（块）状逐渐减少,粉末状逐渐增多。在x=1.0时,NdFeO3-AC表面负载物又开始出现片（块）状。由于La1-xNdxFeO3-AC的pHPZC随着其中x值的增大而增大,于是,其在吸附甲基橙（MO）能力方面有随x值增强趋势。在氧化降解甲基橙方面,La0.6Nd0.4FeO3-AC复合阳极氧化能力最强,10min甲基橙废水MO和COD去除率分别可达到99.81%、96.66%。经紫外光谱检测,反应10min甲基橙废水在507nm的吸收峰完全消失,证明MO已经彻底降解。