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电化学氧化技术作为一种“环境友好”的绿色化学技术，具有处理效率高、设备简单和操作方便等特点。自20世纪80年代初，电化学氧化法处理难降解有机物引起了广泛关注。但是由于受电极材料的限制，目前该工艺还存在电流效率低、能耗高等缺点，因而难以推广应用。本研究探讨了新型高催化活性电极的制备方法，即通过组合工艺制备Ti/Sb-SnO<,2>/PbO<,2>复合电极，并以稀土元素作为掺杂剂进行表面改性；考察了所制各电极材料对模型有机物(对氯苯酚)的电化学氧化活性；通过测定对氯苯酚在新型Ti/Sb-SnO<,2>/Er-PbO<,2>电极上电解的中间产物，分析了对氯苯酚电化学氧化降解机理。本研究取得的主要结论如下：
(1)采用520℃热分解温度和5％Sb掺杂时，涂层表面呈现均匀致密龟裂结构，为Sb-SnO<,2>涂层的最佳制备条件。在更高温度或更高掺杂条件下，制备涂层的龟裂结构被破坏，表面形成较大的裂纹和孔隙，部分区域有起层现象，导致Ti基底暴露。Sb的掺杂过程没有明显改变SnO<,2>的晶形结构。
(2)Ti/Sb-SnO<,2>电极涂层中Sb掺杂量明显影响该电极电化学氧化对氯苯酚的氧化性能。5％Sb掺杂的Ti/SnO<,2>电极对COD和4-CP具有最好的去除效果和电流效率。当涂层中Sb掺杂量较低(5％)时，4-CP氧化过程倾向于发生电化学燃烧；而Sb掺杂量较高(15％)时，氧化过程表现为电化学转化。在20mA/cm<2>的电流密度条件下，采用5％Sb掺杂的Ti/Sb-SnO<,2>电极电解处理1mmol/L4-CP溶液(其中电解质为0.1mol/L硫酸钠，pH12)，经过3小时电解后溶液中COD和4．CP去除率分别为48.9％和51.1％。
(3)在钛基底与活性层之间添加Sb掺杂SnO<,2>中问层，可以降低PbO<,2>晶粒大小，改善电极表面的微观结构，提高电极的电化学催化活性；更重要的是能够改善表面活性层与基体结合的牢固程度，延长电极使用寿命。涂层电极对4．氯酚的降解效果主要受涂层类型的影响。在20mA/cm<2>电流密度条件下，采用Ti/Sb-SnO<,2>/PbO<,2>电极电解1mmol/L4-CP溶液(含0.1mol/L硫酸钠，pH12)，经过2小时电解后溶液COD去除率达到42.1％，4-cP的去除率达到76.2％。
(4)稀土掺杂．PbO<,2>电极的表面形貌具有PbO<,2>晶粒和稀土氧化物两种特性；稀土掺杂可使PbO<,2>晶粒粒径细化，增大电极的有效表面积。稀土掺杂后增强了PbO<,2>表面层直接电子转移氧化的能力，改善了表面层形成晶格氧的容量，其中Er<,2>O<,3>作为掺杂剂改性效果最佳。采用Er掺杂PbO<,2>电极在恒电流密度20mA/cm<2>条件下电解1mmol/L4-CP溶液(含0.1mol/L硫酸钠，pH12)，经过9小时电解后COD去除率达80.7％，4-CP去除率达到100％；平均电流效率在10.1～16.0％，比未掺杂PbO<,2>提高2倍。
(5)4-CP在Er-PbO<,2>电极表面降解过程符合一级动力学方程；主要产物是甲酸、草酸和顺丁烯二酸，降解程度较为彻底；降解路径中芳香环物质有苯醌、氢醌、三羟基苯和苯酚；高碳羧酸有顺丁烯二酸、反丁烯二酸和2-羟基3-烯戊二酸；低碳羧酸有草酸和甲酸；4-CP在降解过程中的限速步骤是草酸进一步氧化反应，而非苯环开环反应。
(6)Er-PbO<,2>电极在使用过程中会有极其微量的铅离子泄露，十次平均浓度为5.501μg/L，远低于《生活饮用水水质规范》要求。200mA/cm<2>加速寿命测试表明添加中间保护层可以延长电极的使用寿命，表面层的加速寿命可达100小时。