超临界水氧化法（Supercritical Water Oxidation,SCWO）是一种能快速有效降解有机污染物的废水处理技术,且不产生二次污染,具有广泛的应用前景。由于有机物种类繁多且处理成本高,定量构效关系成为了一种高效、低廉的研究手段,能够有效地对新兴有机物地活性进行准确的预测。本论文主要研究了超临界水氧化降解20种有机物的TOC去除效果,并探究了温度（325～525℃）和停留时间（0.5～6 min）的影响,通过一级动力学方程拟合计算了超临界水氧化动力学常数K_scwo,选取邻苯二甲酸氢钾（KHP）为代表物质,全面的对比了20种不同催化剂对超临界水氧化降解KHP的影响,并筛选出了最佳催化剂,进而针对最佳催化剂,研究了催化超临界水氧化降解同样20种有机物的TOC去除率随温度和停留时间的变化,同样通过一级动力学方程拟合计算了催化超临界水氧化动力学常数K_cscwo。同时采用Gaussion 09和Material Studio 6.1计算了有机物的18种量子化学参数,通过SPSS Statistics18.0计算了有机物反应速率K_scwo及K_cscwo与其分子结构之间的相关系数,并建立了QSAR模型。主要结论如下:（1）超临界水氧化法能够有效降解有机物,升高温度和延长停留时间对有机物的降解率都有着显著的提升作用。停留时间为1.5 min,温度升高至525°C时,几乎所有有机物的降解率能达到90%以上。当温度为425°C时,超临界水氧化反应能在6 min之内迅速完成,去除率达到90%以上。通过一级反应动力学模型计算出的不同有机物的超临界水氧化反应速率常数K_scwo介于0.32～2.068 min^-1之间。（2）不同金属催化剂及杂多酸催化剂均对超临界水氧化降解KHP有促进作用。不同金属离子的催化效果依次为Cu²⁺＞Fe³⁺＞Mn²⁺＞Zn²⁺＞Ag⁺＞Ni⁺＞Zr⁺＞Ce³⁺,Cu²⁺具有最佳的催化效果,不同阴离子对催化剂效果的影响程度依次为NO^3-＞Cl^-＞SO₄^2-,不同杂多酸的催化效果依次为磷钨酸>硅钨酸>磷钼酸,大多数金属催化剂的催化效果远高于杂多酸催化剂。综上,选择出最佳催化剂为Cu（NO）₂,在温度425°C,停留时间为1 min时,KHP的降解率提高了31.7%。（3）催化剂的加入能够提高反应速率,降低反应温度,缩短反应时间。CSCWO中有机物去除率达到90%的平均温度相比于SCWO下降了61.9℃。有机物去除率达到90%的平均停留时间缩短了2.9 min。反应温度在325～425℃的低温范围及停留时间较短时,催化剂的促进效果更加显著。利用一级动力学模型计算出的不同有机物的反应速率常数K_cscwo,其值介于0.855～2.731 min^-1之间。（4）K_scwo与q（H⁺）、Fukui（-）_min和Fukui（0）_min相关性最显著;K_cscwo与q（H+）、μ和Fukui（-）_min相关性最显著。说明SCWO及CSCWO降解有机物的速率都与物质的反应位点活性密切相关。（5）SCWO的最优模型为M3_scwo:K_scwo=0.082+3.531 q（H+）_max+2.368 E_LUMO-3.875 Fukui（-）_max,M3_scwo中包含代表位点活性的q（H+）_max和Fukui（-）_max,代表键能差异的E_LUMO,影响超临界水氧化有机物的主要因素为位点活性。CSCWO的最优模型为M4_cscwo:K_cscwo=0.365+3.262q（H+）_max+7.909 Fukui（-）_max+3.079 E_HOMO-0.195μ。影响催化超临界水氧化降解有机物的因素包含三个方面,即代表亲和能力的μ,代表活性位点的q（H+）_max和Fukui（-）_max,代表键能差异的E_HOMO。模型M3_scwo和M4_cscwo均具有良好的稳定性和预测能力,可分别用于有机物在SCWO和CSCWO中的降解速率的预测。