近年来,磁铁矿(Fe3O4)作为一种新型催化剂,由于其结构中含有Fe(II),在类Fenton氧化技术中得到广泛应用。由于过硫酸盐(PS)具有H2O2类似的O-O结构,Fe3O4也被广泛用作活化过硫酸盐的催化剂。然而,许多研究中Fe3O4表现出来的的催化活性不高。为了提高Fe3O4/PS体系的活化效率,本文选取罗丹明B为目标污染物,制备不同的磁铁矿基催化剂。具体研究内容如下:(1)利用对苯二酚的氧化聚合合成多聚苯酚,并通过对这种多聚物进行红外谱图以及循环伏安的表征,表明其具有较好的氧化还原性且多聚物链保留了醌基、酚基。研究多聚苯酚对Fe3O4/PS体系催化降解RhB的影响,发现多聚苯酚的添加可以强化Fe3O4/PS体系催化活化降解RhB的降解率,这主要是由于多聚苯酚的加入实现了两个循环,一个是醌、半醌之间的相互转化,一个是Fe(III)向Fe(II)的转化。多聚物中保留的酚基、醌基官能团促进Fe(III)向Fe(II)转化,从而更快的产生SO4-,提高了体系的催化降解率。(2)通过多聚氧化法在Fe3O4表面负载多聚苯酚得到多聚苯酚/Fe3O4,复合物可以高效活化过硫酸盐产生SO4-。多聚苯酚/Fe3O4相比于单纯的Fe3O4具有较高的催化活性,催化剂保留了醌基官能团,醌类物质的存在可以促进Fe(III)向Fe(II)的转化,以提高RhB的降解率。本章同时对多聚苯酚/Fe3O4活化过硫酸盐降解RhB体系的氧化剂浓度、催化剂投加量、pH、温度等作了详细研究。其中温度的升高可以提高有机污染物的降解效率,且降解符合拟一阶动力学模型。最后,对催化剂的稳定性进行研究,结果显示多聚苯酚/Fe3O4是较为稳定的。(3)利用水热法合成石墨烯负载磁铁矿(GS/Fe3O4),采用X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)以及比表面积(BET)对其表征。以GS/Fe3O4为催化剂,活化过硫酸钾催化降解RhB,考察石墨烯与磁铁矿不同质量配比、催化剂用量、氧化剂浓度、pH、温度等因素对降解性能的影响。结果表明,石墨烯的掺杂可以显著提高RhB的催化降解效率。石墨烯与Fe3O4最佳比例是1:5;氧化剂用量的增加有利于降解反应,且促进趋势最后达到平缓;中性和碱性环境下不利于石墨烯/Fe3O4催化降解罗丹明B,弱酸性条件则有利于降解;温度升高对降解有利,且符合拟一阶动力学模型。另外,自由基实验表明该氧化体系中的氧化剂以SO4-为主,OH和O2-为辅。(4)利用溶剂热法合成新型催化剂FeS/Fe3O4。这种复合物可以高效活化过硫酸盐产生SO4-,其催化效果极其明显。FeS/Fe3O4相比于单纯的Fe3O4具有极高的催化活性,这是由于FeS表面的负载铁更容易活化过硫酸盐,以提高RhB的降解率。同时本章对FeS/Fe3O4活化过硫酸盐降解RhB体系的氧化剂浓度、催化剂投加量、pH、温度等作了详细研究。升高体系的温度可以提高活化过硫酸盐降解有机污染物的降解效率。最后,对催化剂的稳定性进行研究,结果显示FeS/Fe3O4是较为稳定的。体系研究表明FeS/Fe3O4可以有效活化过硫酸盐降解RhB。因此,本章合成的催化剂对于高级氧化技术处理印染废水以及其他有机污染物具有较广阔的应用前景。