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电化学技术被认为是处理水体中持久性难降解有机污染物的最有前景的方法之一，因为“电子”是最有效且环境友好的降解剂。阳极析氧反应(OER)在电化学间接氧化过程中是不可避免的重要反应，同时也是电解制氢技术中最重要的半反应之一。传统观点认为，高OER活性的催化剂不利于有效降解污染物，但是对降低电解制氢的能耗有着十分重要的意义。Ir氧化物，特别是IrO2，是目前应用最广泛的阳极析氧催化剂，调控Ir氧化物的OER活性在电解制氢及电化学降解污染物上都有着重要的意义。本论文主要是基于Ir氧化物的OER活性调控及其在电化学降解污染物上的研究，着重探讨影响Ir位点OER活性的具体机制，结合DFT理论计算来进一步揭示其变化的本质，同时将制备的不同催化剂用于降解舒必利(SP，一种抗精神病处方药)，探究OER活性及不同晶体结构对SP降解的影响。基于此，本文开展了如下几方面的研究工作: (1)水热方法制备出钡锰矿结构Kx≈0.25IrO2，其OER活性比IrO2要优秀许多。实验表明Kx≈0.25IrO2拥有更多的5d电子占据态，同时其IrO6八面体配位相较于IrO2的D2h对称是一个扭曲结构，破坏了Oh对称下的晶体场的分布，配位场的改变强烈的影响了Ir的电子结构特征。DFT理论计算表明，扭曲的IrO6配位显著的影响了其DOS分布，且Kx≈0.25IrO2在降低决速步骤的能量上有更好的表现，具有更低的理论过电位。SP降解的研究，其能够有效去除SP，去除率达到67％，是IrO2的4倍左右，同时具有更低的能耗，而Fenton方法在降解相同浓度的SP时仅只有38％的去除率。 (2)由于Cu氧化物具有本征的晶格畸变效应，Cu掺入IrO2中会影响其邻位IrO6配体的性质，实验表明Cu的掺入诱导了邻位IrO6配体由压缩八面体变为拉长的八面体，Cu掺入使得Ir-5d轨道电子占据比IrO2高，XANES的二阶微分进一步表明x=0.3(CuxIr1-xOδ)时Ir的eg轨道由空轨道变为部分占据。DOS计算表明Cu的掺入会导致Ir的5个5d轨道能量分布发生了改变，使原来5个5d轨道发生简消除现象，并有效的降低决速步骤的能量，实验表明在不同pH介质中OER活性均具有大幅提高。SP降解表明Cu掺杂的样品并没有提高去除效率，去除率仅为25％左右，与IrO2表现类似。 (3)降低Ir使用量在提高电解制氢的商业化上具有重要意义，实验表明Ir掺入到隐钾锰矿结构中能够有效降低Ir使用量同时保证催化剂仍具有优秀OER活性。EDS显示Ir在整个催化剂质量含量仅有34％，远低于IrO2的85％，而OER质量活性是IrO2的10倍左右。隐钾锰矿具有特殊的[2×2]孔道结构有利于促进对水分子的吸附作用，降低了OER的启动电位，实验表明Ir取代了原结构中Mn3+位置。SP降解实验发现在中性和酸性中均达到了67％左右的去除率，同时也有60％的矿化率，比IrO2均要优秀，进一步表明了孔道结构有利于促进SP的降解。 (4)前文研究表明，IrO6八面体几何结构在决定OER活性上具有重要的作用，基于Pb-Ir和Bi-Ir烧绿石的研究发现扭曲的IrO6几何结构更有利于OER活性的提高，完全符合电化学活性顺序Pb-Ir＞IrO2＞Bi-Ir，而VBS给出Pb-Ir不具有由t2g在八面体晶体场中裂分的Jeff=1/2次带，而IrO2和Bi-Ir均有该性质。DOS表明d带宽度的顺序是Pb-Ir＞IrO2＞Bi-Ir，与其质量活性顺序一致，说明变宽的d带有利于优化中间产物吸附能。经过对SP降解分析，发现二者在降解SP上的效果类似，且活性较低，均只有30％左右的去除率。