纺织印染工业产生大量有机染料废水,对水环境和人类危害大。在有机染料废水进入水环境之前,对其进行有效的处理是极为必要的。高级氧化技术对降低染料废水的毒性、控制其污染程度具有优异的效果,是治理水环境中有机污染物的有效方法之一。本文拟采用改性铁酸铜（CuFe₂O₄）催化H₂O₂降解水中亚甲基蓝以及活化K₂S₂O₈降解水中甲基橙。本文考察了多种因素对染料降解效果的影响,探讨了催化过程中的电子转移路径,揭示了自由基产生机理,分析了有机物的降解路径。该研究有助于理解改性CuFe₂O₄催化H₂O₂或K₂S₂O₈降解有机染料的机理,对净化水中有机污染物具有一定的理论意义和应用价值。采用共沉淀法制备CuFe₂O₄,在H₂氛围下高温还原制成改性CuFe₂O₄（R-CuFe₂O₄）。采用TEM、氮气吸附-脱附、XRD、XPS、FT-IR和VSM等六种技术对R-CuFe₂O₄的物理化学性质进行表征。TEM图显示R-CuFe₂O₄具有相对分散且蓬松多孔的表观;CuFe₂O₄和R-CuFe₂O₄的比表面积分别为15.6 m²/g和51.8 m²/g;FT-IR谱图表明样品中Fe-O键的振动峰位置发生明显迁移;通过XPS和XRD表征,证实了CuFe₂O₄中的铁、铜被还原为Fe⁰和Cu⁰,负载量分别为2.2%和10.6%;VSM表征显示R-CuFe₂O₄具有良好的磁性,能够轻易地用磁铁将其从反应溶液中快速分离,并且更有利于实现催化剂的回收及重复使用。在R-CuFe₂O₄催化H₂O₂降解亚甲基蓝的实验中,R-CuFe₂O₄和CuFe₂O₄对亚甲基蓝的降解均符合一级动力学方程,反应速率常数分别为0.055 min^-1和0.007 min^-1。实验研究了pH值,催化剂投量和H₂O₂浓度等关键实验参数,最优反应参数为pH=3.2,R-CuFe₂O₄投量0.1 g/L,H₂O₂浓度0.5 mmol/L。自由基抑制实验和ESR分析表明R-CuFe₂O₄/H₂O₂体系中主要的活性物种为羟基自由基（·OH）。R-CuFe₂O₄在回收5次后仍保持良好的活性,对反应前后的R-CuFe₂O₄进行XRD表征发现催化剂的晶相变化不大,表明其具有较高的稳定性和良好的可重复使用性。基于R-CuFe₂O₄催化实验和表征分析结果,R-CuFe₂O₄高催化性能主要归因于其较大的比表面积增加了反应的活性位点,表面负载的Fe⁰/Cu⁰双金属纳米加速了电子循环。在R-CuFe₂O₄活化K₂S₂O₈降解甲基橙的实验中,甲基橙的降解符合一级动力学模型,R-CuFe₂O₄/K₂S₂O₈体系和CuFe₂O₄/K₂S₂O₈体系的反应速率常数分别为0.062 min^-1和0.011 min^-1。实验研究了pH值,催化剂投量和K₂S₂O₈浓度等关键影响因素,最优反应参数为pH=3.2,R-CuFe₂O₄投量0.1 g/L,K₂S₂O₈浓度1 mmol/L。通过循环重复性实验测试了R-CuFe₂O₄催化剂的稳定性。自由基抑制实验和ESR分析表明R-CuFe₂O₄/K₂S₂O₈系统中主要的活性物种是硫酸根自由基(SO₄^·-)。通过液相色谱串联四级杆飞行时间质谱（LC-Q-TOF-MS）测定甲基橙降解的中间产物,推测了甲基橙降解途径。基于R-CuFe₂O₄催化实验,结合表征分析,R-CuFe₂O₄的高活化性能主要由于K₂S₂O₈加速Fe⁰/Cu⁰纳米颗粒的腐蚀,原位释放的Fe²⁺和Cu⁺可以有效活化K₂S₂O₈。这些发现表明R-CuFe₂O₄/H₂O₂和R-CuFe₂O₄/K₂S₂O₈反应体系可能是处理有机染料废水的有效方法之一。