基于过一硫酸盐（PMS）的高级氧化技术能够有效地降解各类有机污染物,用于地下水或土壤生态修复等环境污染治理。其中,采用固体催化剂构筑的非均相催化PMS体系可产生多种具有强氧化能力的活性氧物种,在降解水中污染物方面展现出高效和广泛的应用前景。然而,目前所报道的氧化体系仍存在催化活性低以及微观结构-效能-机理关系不明确等问题。所以,开发高性能且稳定的水处理催化材料,阐明其微观结构、微界面特性对催化PMS去除水中难降解有机物效能的影响机制,是本论文研究的重点。本文基于铜铁矿型氧化物催化PMS的非均相高级氧化体系开展,围绕催化剂不同微观结构设计、活性氧种类及产率调控、PMS催化分解效能和机理进行了深入探讨,主要研究工作如下:通过控制不同煅烧温度（300℃、400℃、500℃）来调节银基铜铁矿（Ag Fe O2）中2H和3R晶型的比例。具有不同2H-Ag Fe O2含量的Ag Fe O2表现出优异的催化PMS降解金橙I的性能。在催化PMS过程中,表面羟基是Ag Fe O2的主要催化活性位点。研究发现,Ag Fe O2的催化性能随着2H-Ag Fe O2含量的增加而显著增强。通过对实验数据线性回归及DFT模拟计算,证实了Ag Fe O2中2H比例较高时,有助于提高催化剂的表面羟基浓度,从而增强对PMS的催化性能。原位ESR光谱表明,Ag Fe O2/PMS体系中的主要活性物质为1O2、O2·-、SO4·-和·OH。此外,Ag0/Ag+和Fe2+/Fe3+之间的循环电子转移促进了PMS分解生成活性氧物种。通过二步煅烧法制备出g-C3N4/Ag Fe O2复合催化剂。少量g-C3N4与Ag Fe O2复合后,其在催化PMS降解金橙I方面表现出比单独Ag Fe O2更高的催化活性。采用最佳的反应参数,30 min内金橙I的降解率可提升至91%。g-C3N4/Ag Fe O2催化PMS活性增强可归因于g-C3N4的加入使得催化剂表面上低价金属物种(Ag0、Fe2+)比例的相对增加及电子转移能力的提高,从而促进了PMS的有效分解。此外,g-C3N4/Ag Fe O2/PMS催化体系中金属离子溶出量较Ag Fe O2/PMS体系明显降低,在连续循环中显示出良好的稳定性和重复使用性。经鉴定,1O2、O2·-、SO4·-和·OH为金橙I降解过程中主要的活性氧物种。通过改变Ni掺杂剂的比例来调节Ag Fe1-xNixO2表面氧空位的总量。富含氧空位的Ag Fe1-xNixO2催化剂在PMS存在下对双酚A的降解展现出优异的催化活性。原位ESR光谱证实,随着催化剂表面氧空位含量的增加,催化体系中O2·-和1O2的产率显著提高,而SO4·-和·OH的生成则呈现相对下降的趋势。研究发现,在氧空位的作用下,吸附在催化剂表面上的PMS可优先解离为O2,此外,氧空位可增强催化剂的表面氧迁移率和电导率,这也大大提高了O2·-和1O2的产生,从而加速了污染物的降解。机理研究表明,Mn+/M（n+1）+的氧化还原对与活性氧(OV··/OO?,O2-/O2)之间的协同作用保证了连续的活性氧物种的生成和高的催化活性。采用水热法合成了不同B位元素的铜基铜铁矿（Cu Co O2和Cu Cr O2）催化剂,二者均展现出优异的催化PMS降解水中金橙I性能,对金橙I的降解率分别达到98%和93%。系统地研究了各种参数和背景物质对两催化体系的影响。结合ESR光谱、电化学、FT-IR光谱及XPS等一系列测试分析,提出了两种不同的潜在结构依赖性PMS催化机理。Cu Co O2/PMS体系中,PMS被催化分解产生SO4·-、O2·-和1O2,作为主要ROSs以负责有机物的降解。Cu Cr O2/PMS体系中,金橙I的降解则既不依赖于自由基或1O2,也非直接电子转移的机制,而是PMS与Cu Cr O2的外球相互作用形成表面受限的亚稳态中间体,直接攻击有机基质。