基于硫酸自由基(SO₄^·-)的高级氧化技术（AOPs）因其能完全分解有机污染物而引起了广泛的关注。采用含钴材料活化过一硫酸氢盐（PMS）的非均相Co/PMS催化体系是制备硫酸自由基的有效途径。近年来,泡沫镍（NF）和氮掺杂石墨烯气凝胶（NGA）由于具有较高的孔隙率、稳定性、传质能力、特别是三维互联的框架结构,被认为是新型的催化剂载体。本文分别将Co₃O₄负载到泡沫镍和氮掺杂石墨烯气凝胶上制备了两种新型复合催化剂Co₃O₄/NF和Co₃O₄/NGA,并以偶氮染料酸性橙7（AO7）作为目标降解物,考察了这两种催化剂的活性,主要研究内容如下:（1）通过水热合成法和煅烧法将四氧化三钴纳米线和纳米花结构成功的长到了泡沫镍表面。将所制备的三维Co₃O₄/NF催化剂进行表征,并将其作为非均相催化剂,用于活化PMS生成硫酸自由基降解AO7。结果表明,随着钴负载量和PMS用量的增加,AO7的降解率增加,而随着溶液pH的增加,AO7的降解率减小。当Co₃O₄/NF催化剂使用2 m M硝酸钴作为钴源时,具有最高的活性,几乎30分钟内能达到完全脱色。测试了共存阴离子(SO₄^2-、HCO₃^-、NO₃^-和Cl^-)对AO7降解的不同影响,并给出了解释。经过十个连续循环后,催化剂活性仍然很高,而且在催化剂使用过程中浸出的钴含量远远低于饮用水和天然水的最大允许浓度。淬灭实验结果表明,Co₃O₄/NF/PMS体系降解AO7过程中同时存在SO₄^·-和羟基自由基（^·OH）,并且SO₄^·-起主导作用。（2）通过一步水热法和冷冻干燥法成功的制备出氮掺杂石墨烯气凝胶负载四氧化三钴（Co₃O₄/NGA）复合材料,采用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱（Raman）和X射线光电子能谱分析（XPS）对其进行表征。将Co₃O₄/NGA用于降解AO7,结果表明,AO7的降解效率受PMS浓度和反应温度的影响。在温度为298 k时,PMS浓度为2 m M时,催化剂能在30分钟内完全降解水溶液中的AO7。同时,复合材料还具有优异的长期稳定性和循环性能。经过5次试验后,催化剂的活性与新鲜催化剂相比略有下降。此外,淬灭实验表明Co₃O₄/NGA/PMS体系中硫酸自由基和羟基自由基同时存在,并且硫酸自由基起主要作用。