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酚类化合物用途较广,常见于焦化、农药和印染等行业,因此含酚类物质的废水广泛存在。大多数酚类化合物属于高毒性物质,其废水若不加以控制直接进入环境,将对水生态环境、自然环境甚至人类健康带来极大危害。酚类化合物对微生物具有抑制作用,其存在于废水中对生化处理单元冲击较大,因此对酚类废水的预处理过程必不可少。近来,电催化氧化技术由于其高效、无二次污染和易于控制等优点受到广泛关注,同时电力行业的进步使该技术拥有巨大的应用前景。然而,电催化氧化技术的核心——电极的催化活性影响了该技术的发展。本文针对难降解苯酚类物质,研制了具有较好电催化氧化性能的新型Ti3+自掺杂TiO2纳米管阵列阳极（DNTA）,并系统研究了其在不同制备参数下电催化氧化性能变化,考察了其对苯酚和对位取代酚的电催化氧化效果与机理,最后,结合电催化还原工艺,考察了电极对酚类废水的实际处理效果,主要研究结果如下:（1）使用钛片为原材料,经过阳极化制备TiO2纳米管阵列,再经过焙烧将TiO2晶型改变为锐钛矿型,然后采用二次阳极化的方式去除TiO2纳米管阵列表面的纳米颗粒,最后采用阴极化处理方式在TiO2体相内产生Ti3+,得到DNTA电极。SEM表明电极表面呈现规整均匀的纳米管阵列结构,这有利于电催化氧化处理时氧化剂和污染物的反应传质;通过XRD和HRTEM,证实TiO2呈锐钛矿型,其主要暴露晶面为（101）晶面,且所制备DNTA为单晶结构;莫特-肖特基曲线表明阴极化处理使得电极掺杂程度大大提高,从而使得电极导电性大大提升（EIS）,通过Tauc法发现TiO2本身禁带宽度并未变窄,证明了 DNTA导电性提高归因于Ti3+的掺杂;最后LSV电化学表征表明,DNTA电极具有较高的析氧电位,说明DNTA电极可能具有较高的电催化氧化性能。（2）研究电极制备参数对电催化氧化性能时发现,二次阳极化过程可清除电极表面产生的纳米颗粒,从而有利于纳米管阴极化反应的进行,最终克服了未二次阳极化电极易失活的缺陷;阳极化时间较短时,纳米管长度较短,阴极化过程产生的Ti3+则易被迅速氧化,电化学性能变差;在高于450℃焙烧温度下,电极表面的TiO2纳米管可被转化为纳米线,从而纳米线取代纳米管发生氢插入反应且生成Ti3+,而Ti3+在纳米线中极不稳定,最终电极在反应中易失活;对于阴极化过程,强酸或弱电解质制备电解液会影响电极掺杂性能,高电流密度会导致TiO2纳米管过度掺杂,从而导致其骨架坍塌。（3）在电流密度设置为10 mA/cm2的条件下,将DNTA用于苯酚的降解,反应2 h,苯酚去除率可达63.2%,远优于于常见商业钛基形稳态电极Ti/Ru-Ir、Ti/Sn-Sb、Ti/Ir-Ta及Ti/Pt,低于昂贵BDD电极,而就矿化率而言,DNTA电极性能高于BDD电极和钛基形稳态电极。根据机理研究,DNTA电极的电催化氧化主要通过吸附态·OH进行,这与BDD电极主要产生游离态·OH不同。对对氯酚（PCP）、对硝基酚（PNP）、对甲氧基酚（PMP）和苯酚的电催化氧化实验中,DNTA电极对其去除率由高到低为:PNP（70.5%）>PMP（63.4%）≈苯酚（63.2%）≈PCP（61.0%）;DNTA、BDD和Ti/Pt对目标污染物的去除和矿化效果显示,由于DNTA电极产生大量吸附态·OH,中间产物易于进一步氧化,DNTA对这类污染物矿化能力较优,BDD电极产生较多游离态·OH,其对物质本身去除率较高,而Ti/Pt电极较难氧化去除PNP及苯酚,同时对有机物矿化率能力较差。（4）本文对实际硝化酚类废水进行处理,首先以优选材料石墨毡电极为阴极,DNTA电极为阳极,对比不同工艺对废水的处理效果,运行结果证明电催化还原-氧化工艺对废水矿化和毒性削减效果最佳;将DNTA电极与商业阳极对比后发现,DNTA电极电催化氧化去除废水效果与昂贵BDD电极相近,远优于Ti/Pt、Ti/Ru-Ir和Ti/Sn-Sb电极;最后,介质条件研究结果表明,废水初始pH=2时,废水UV254及矿化率最高。