现今,抗生素已在全世界范围内被广泛使用,但由此引发的环境污染问题日趋严重。残留于水体环境、土壤环境中的抗生素具有致畸、致癌效应,甚至会导致死亡。因此越来越多的学者开始关注如何开发出可以有效处理抗生素废水的新技术,以减少对人类、动物及环境的危害。本论文探究了以铜改性石墨毡(GF/Cu)为阴极、石墨板为阳极,分别与合成黄铁矿(syn-FeS₂)和天然黄铁矿(com-FeS₂)构建三维电极体系电催化降解抗生素—磺胺二甲基嘧啶(SMZ)。探究操作条件(施加电压、溶液初始p H、催化剂投加量、GF/Cu电极面积)和环境因素(抗生素浓度、盐度、水温、阴离子存在(Cl^-、NO₃^-、CO₃^2-和HCO₃^-))对SMZ降解效率的影响及降解机理。主要结论如下:(1)通过水热合成并球磨处理得到的syn-FeS₂具有良好的表面催化活性,由此构建的syn-FeS₂-GF/CuEF体系可以快速且高效降解SMZ。反应后的syn-FeS₂经过乙醇和去离子水清洗并烘干处理后,其催化活性得到完全恢复。而且,该体系可以在较宽的盐度范围([Na₂SO₄]=0.05~0.6 mol/L)内运行。(2)Cu的沉积提高了石墨毡(GF)电极原位活化O₂产生H₂O₂和O₂^-·的能力并促进了H₂O₂分解产生·OH。在syn-FeS₂-GF/CuEF体系内可以检测到·OH和O₂^-·的存在,这主要归因于GF/Cu电极、syn-FeS₂表面的Fe(Ⅱ)和硫空穴的催化作用。(3)单因素实验和响应曲面(RSM)设计实验结果表明,com-FeS₂-GF/CuEF体系的最佳实验条件为:[com-FeS₂]=0.65 g/L,初始p H=6.5,施加电压=-0.83 V,GF/Cu电极面积=8.98 cm~2。在该条件下,可在1.5 h内几乎完全降解SMZ。较高水温(35℃)和Cl^-存在可以促进SMZ降解,但CO₃^2-和HCO₃^-具有不利影响,NO₃^-几乎无影响。(4)com-FeS₂-GF/CuEF体系内存在四种自由基,且对SMZ降解贡献率大小顺序为·OH>~1O₂>O₂^-·>·OH_ads。SMZ的氧化降解有四个重要的过程,分别为磺酰胺N-S键的断裂、苯环及含氮杂环的开环、SO₂挤出和直接氧化,最终转化为CO₂、H₂O、NO₃^-、NH₄⁺、SO₄^2-(SO₂)等无机物。