新兴污染物带来的水环境问题受到越来越多的关注,这类污染物的特点是浓度很低(通常在μg/L级别)、难生物降解,而非均相Fenton催化氧化是一种能够有效去除水中新兴污染物的水处理技术,近年来受到国内外学者的广泛关注和研究。但是,非均相Fenton催化技术目前仍存在pH应用范围窄、离子流失量大、催化性能较低等实际问题,因此需要开发更高效的非均相Fenton催化剂对此加以改进。本论文采用溶胶-凝胶法制备了 Fe/Cu/沸石非均相Fenton催化剂,选择卡马西平和苯并三唑作为目标污染物,考察非均相Fenton催化体系在中性pH下对两种污染物的催化降解性能,并研究了催化剂的稳定性及催化降解机制。首先,对催化剂的制备条件进行了优化。将Fe、Cu双金属质量比设为1:1、金属与沸石的质量比为2:1,无氧煅烧温度为900℃,制得的非均相催化剂性能最佳。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变化红外光谱(FTIR)等表征结果表明,Fe/Cu/沸石非均相Fenton催化剂有效金属氧化物能够规则、稳定排布,催化剂杂质较少、结晶程度较好,其主要成分为Fe3O4、Fe2O3和CuO。Fe、Cu两种活性金属元素分别占催化剂主要元素总质量的33.9%和26.9%。其次,以2 mg/L的卡马西平和苯并三唑溶液为研究对象,考察了反应条件对其降解效果的影响。结果表明,非均相催化剂可有效催化降解卡马西平和苯并三唑,当溶液的初始pH为7、反应温度为25℃、催化剂投加量为0.5 g/L、H2O2浓度为0.10 mol/L时,催化剂在3 h内几乎完全降解卡马西平。采用响应曲面法优化苯并三唑催化降解实验表明,在中性pH下,当反应温度为25℃、催化剂用量0.41 g/L、H2O2浓度0.08 mol/L、反应时间43.6 min时,Fe/Cu/沸石可有效催化降解苯并三唑,去除率达到99%。再次,通过重复回收实验表明,催化剂材料重复使用8次,对卡马西平的的去除率仍能够稳定在95%以上,说明材料具有较好的回收利用性。通过测定金属离子的溶出量发现,铁离子的溶出量占催化剂中铁含量的0.1%,铜离子占3.2%,铜离子的溶出控制是未来研究的重点。总体而言,本研究所制备的催化剂具备良好的稳定性。最后,论文探究了 Fe/Cu/沸石非均相Fenton催化剂的催化机制。结果表明,Fe和Cu作为催化剂的活性位点,与溶液中的H2O2在催化剂表面相结合,发生反应并产生·OH和HO2等强氧化性自由基,氧化分解水中的有机污染物。同时,Cu+通过将Fe3+还原为Fe2+,促进Fe2+的再生,加速Fe3+/Fe2+和Cu2+/Cu+的氧化还原循环。此外,沸石的独特结构增加了材料的分散度,使材料表面能够均匀分布更多活性位点。有机污染物在非均相催化剂的高效催化下得以加速分解。