水资源危机是当前时代最大的挑战之一。随着世界人口不断增长和发展中国家迅速城市化,人类在使用水资源过程中存在严重浪费以及造成工业污染,使得人类可以获取的清洁水源总量正在持续减少。近年来,随着化工、医药、印染、纺织和农药等行业的迅速发展,大量有机废水被排入自然水体,造成的水体污染日益严重。水中有机污染物毒性大、难降解、可生化性较差,同时对人体又有较强的致癌性、致病性和致突变性,严重威胁人类健康。目前,传统的水处理工艺如生物接触氧化法、物理吸附法均不能有效降解有机废水。因此,亟需开发新的有机污染物降解技术以实现对有机废水的高效处理。电催化膜技术是将电化学催化氧化技术和传统膜分离技术相集成产生的新型技术,具有高效灵活、节能等优点,已成为国内外水处理技术研究的热点。本研究首先开展了铋掺杂二氧化锡修饰碳纳米管电催化膜（Bi-SnO₂/CNTM）的制备、形态结构表征、电化学性能分析和降解性能研究。以氯化亚锡和五水合硝酸铋为原料,微孔聚四氟乙烯膜为基膜,采用负压抽滤-电沉积-水热方法制备了Bi-SnO₂/CNTM,最佳制备条件为铋锡摩尔比为1:15,电沉积电压为2.5 V。Bi-SnO₂粒径尺寸约为3.7±1.6 nm,通过形成Sn-O-C化学键与碳纳米管管束牢固结合,且分布十分均匀。在外加电场作用下,Bi-SnO₂/CNTM对双酚A的去除率高达71.8%。然后,开展了Bi-SnO₂/CNTM降解双酚A操作条件的优化。采用Box-Behnken组合设计,建立了Bi-SnO₂/CNTM对于双酚A去除率的回归模型并优化了操作条件,并通过响应面和等高线揭示了多因素交互作用下Bi-SnO₂/CNTM降解水中双酚A的规律。以双酚A去除率最大值为目标,Bi-SnO₂/CNTM处理双酚A水溶液的最佳参数:操作电压3.38 V、液体流速1.0 mL/min、反应温度30.93℃以及双酚A初始浓度20 mg/L。在此条件下,Bi-SnO₂/CNTM的BPA去除率为72.52%,与模型预测值71.71%一致。最后,开展了Bi-SnO₂/CNTM对双酚A的降解机理研究。Bi-SnO₂/CNTM降解BPA是直接氧化和间接氧化共同作用的过程,在间接氧化过程中,·OH是起主要作用的活性自由基。电催化氧化降解双酚A的过程主要是双酚A分子及中间产物脱功能基团和苯环的开环反应,最终被降解成CO₂和H₂O。综上所述,本研究制备了Bi-SnO₂/CNTM并进行了水中双酚A的降解实验,并根据电压、流速、温度和浓度建立了多因素的拟合回归模型,优化了操作条件,探讨了电催化膜降解双酚A的降解过程及机理。上述研究揭示了Bi-SnO₂纳米催化剂颗粒对碳纳米管电催化膜的电化学性能及降解双酚A性能的影响,阐释了各操作条件及其交互作用对双酚A降解的影响规律,探明了碳纳米管电催化膜降解水中双酚A的过程及机理,为下一步应用碳纳米管电催化膜处理有机废水提供了理论基础与技术支持。