高级氧化工艺（Advanced oxidation processes，AOPs）是一种有效且便捷的有机物处理方法，正受到越来越多的关注。大量过去的报道已表明AOPs可以用来处理许多结构复杂的有机污染物，但大多数研究只关注处理技术对母体物质的降解，而忽略对有机污染物矿化（完全转化为CO2和H2O）程度的考察。有机污染物因不完全降解产生的中间体可能毒性大于母体，造成严重的二次污染。本论文使用硫酸根自由基的高级氧化工艺（Sulfate radical-based advanced oxidation processes，SR-AOPs）降解环境中频繁检出的有机物莠灭净（Ametryn，AMT）和2,4-二甲基苯胺（2,4-xylidine，XYL），考察反应后有机物的矿化程度；尝试选择物理方法进行耦合，探究不同因素对降解行为的影响；最后，基于量子化学计算和质谱分析提出可能的降解机理和路径。研究结果如下：
　　（1）负载金属有机骨架材料MIL-101(Cr)的钴可以有效活化过氧化单硫酸盐（Peroxymonosulfate，PMS），提高SR-AOP对水中AMT的降解效率。PMS可在45min内将水中AMT浓度由50mg/L降至低于高效液相色谱检出限的水平，且提高PMS浓度和体系温度可以促进AMT分解，反应适合在中性环境下进行。
　　（2）热活化SR-AOP可以部分降解水中XYL。当初始浓度为50mg/L时，反应120min后，水中XYL仅可检测到50%，该过程主要受温度的影响，符合伪一级反应动力学，计算得到该反应的活化能为643.61kJ/mol。
　　（3）有机碳（Total organic carbon，TOC）检测结果显示，单独使用SR-AOP对AMT和XYL的矿化效果较差。结果表明，反应60min后，AMT和XYL溶液中的TOC去除率均不足5%。SR-AOP（1h）耦合微波辐射（40s）可去除AMT溶液中80%的TOC；SR-AOP耦合紫外辐照（1h）可去除XYL溶液中20%的TOC。
　　（4）机理研究表明，SO4?·在SR-AOP中起主要作用，但非自由基选择性氧化也可能参与AMT的降解。AMT分子中S原子更易受到攻击，而三嗪环、乙基、异丙基则相对稳定；耦合微波深度处理时，AMT分子中甲硫基被氧化或乙基和异丙基被脱去，最终生成三聚氰胺二酰胺，部分因微波辐射引起的热解进一步转化为胍唑（C2H5N5）、CO2和H2O。
　　（5）XYL分子中苯环的2、4、6号位较为稳定，1、3、5号位更易受到攻击；耦合UVA深度处理时，XYL分子中的氨基被取代或苯环开环，生成富马酸、草酸等有机小分子酸，在UVA和自由基的协同作用下进一步分解为CO2和H2O。
　　总之，单独使用SR-AOP只能实现对莠灭净和2,4-二甲基苯胺的部分降解，耦合物理技术在一定程度上可以提高有机污染物矿化率。但将该技术应用于实际有机废水处理时，其配置和成本仍需要进一步研究与评估。