本实验以SnO₂/Fe₃O₄粒子电极为基础组成三维电极体系,对三维电极的电催化性能进行测试,通过降解罗丹明B（RhB）优化三维电极各影响因素,分析三维电极降解废水的动力学和机理。通过钛板涂层制备Ti/SnO₂-Sb₂O₅阳极板,及水热法合成不同比例的SnO₂/Fe₃O₄粒子电极,然后采用XRD、SEM、TEM、BET、XPS、VSM等技术分别对阳极板和粒子电极进行表征。结果表明,钛板涂层后表面生成一层牢固而紧密的涂层,增大了与有机物的接触面积。Fe₃O₄成大颗粒六面体磁性纳米结构,SnO₂/Fe₃O₄粒子电极负载稳定、导电性强、比表面积增大、磁性高便于回收再利用,有利于电催化氧化降解反应。通过电化学工作站分析了三维电极系统电极的电化学性能。从循环伏安曲线中得出电解过程中起始析氧电位为2.1V,三维电极降解RhB的析氧电流高于其它电极体系;从线性伏安扫描曲线得出粒子电极有更高的电导率,交流阻抗谱得出粒子电极有更低的电阻,有利于电催化中电子的转移。对比不同比例粒子电极对废水的降解效果得出,当SnO₂和Fe₃O₄的合成摩尔比为1:1时,粒子电极的电催化性能最好。对比不同电极体系对RhB废水的降解可以得出,在RhB的降解率和TOC去除率方面,粒子电极吸附效果都低于10%,二维电极分别是48%和43%,而在三维电极系统中,Fe₃O₄作为粒子电极时RhB的降解率和TOC去除率为77%和68%,SnO₂/Fe₃O₄作为粒子电极时RhB的降解率和TOC去除率为100%和83%。在降解RhB染料模拟废水中得出最佳条件为:硫酸钠电解质投加量为0.1 mol/L、槽电压为40 V、粒子电极投加量为0.75 g/L、pH值为3时,在90 min中降解率可达到100%,粒子电极在重复利用5次后,RhB的降解率仍保持93%以上、TOC去除率保持在77%以上。RhB的降解反应动力学为一级动力学模型。在降解废水的机理研究中得出,电催化降解反应中阳极的直接氧化有明显的效果,而三维电极体系中粒子电极的电催化作用是主要的反应。在电解槽中加入·OH捕获剂叔丁醇后,RhB降解率下降64%,TOC去除率下降51%,得出反应中产生的·OH是降解有机物的主要活性基。