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利用高级氧化技术(AOPs)对含有难降解有机污染物的废水进行处理，能够使得废水中的难生物降解的有机物完全矿化，形成对环境污染较小的小分子物质，因此它受到了人们的广泛关注。作为高级氧化技术之一的Fenton技术，由于其存在操作简便、能够在常温常压下发生反应、反应效率高等优点，更是吸引了越来越多人的关注，成为了高级氧化技术的研究热点。然而，传统的Fenton反应仍然存在一些缺点，例如，反应溶液的pH值需要维持在3左右、反应过程中会产生大量的铁泥、反应体系不能持续的供给Fe3+等，均会在一定程度上增加反应的操作成本、降低反应效率。因此，在提高Fenton反应效率的同时克服上述传统Fenton反应过程中存在的缺点，成为目前亟待解决的重要问题。 本文针对传统的Fenton反应过程中存在的问题，提出了制备非均相的Fenton催化剂，并将其同光能、电能相结合以提高Fenton反应的效率，并考察了它们降解有机染料的能力。本论文的研究内容如下: 1、通过水热以及静电自组装的方法制备得到了以Fe3O4纳米颗粒为核层，石墨烯和TiO2分别为中间层和壳层的Fe3O4@rGO@TiO2复合微球，用来作为非均相Fenton反应的催化剂，并同光能相结合降解有机染料。在光照的条件下，利用石墨烯的导电性以及TiO2的光响应性，将光生电子及时传递给内层的Fe3+实现其快速还原，从而使得Fenton反应能够持续进行。制备得到的Fe3O4@rGO@TiO2催化剂的粒径约为450nm左右，中间的氧化石墨烯层未被完全还原，表面上残存的含氧官能团能够提高催化剂材料对有机污染物的吸收，材料的饱和磁强度为34.202emu/g。用亚甲基蓝(MB)作为目标污染物进行降解实验，实验结果表明在可见光照射以及溶液pH值为中性的条件下，当催化剂的浓度为1.5g/L，H2O2的浓度为0.176M时，在120min内MB的去除效率能达到98％以上。材料的循环稳定性也很好，在重复循环使用6次后，MB的降解效率仍能达到93％以上。 2、通过溶胶-凝胶以及冷冻干燥的过程制备得到包含有铁氧化物纳米颗粒的石墨烯/碳纳米管基碳气凝胶材料(Fe-GMCA)。该材料的结构稳定性很好，即使被研磨成粉末依然有很好的孔隙保持率，比表面积为479.8m2/g，其机械性能很好，能承受自身重量的10300倍的重压。同时考察了以不包含有铁氧化物纳米颗粒的石墨烯/碳纳米管基碳气凝胶作为阴极材料时，电化学系统中生成H2O2的能力，实验结果表明，当外加电流为15mA，溶液pH值为3时，120min内体系中生成的H2O2的浓度为41.9mg/L;以包含有铁氧化物纳米颗粒的石墨烯/碳纳米管基碳气凝胶作为电-Fenton反应系统中的阴极材料，通过对比试验可知，当铁含量为5％，外加电流为15mA，溶液的pH值为3时，亚甲基蓝的催化降解效率最高，在60min内能达到99％以上。此外，Fe-GMCA的稳定性很好，在降解反应之后，溶液中铁离子的泄漏量要远小于2mg/L。