Fenton反应作为一种常见的高级氧化技术,由于具备氧化能力强且无选择性等优点而被广泛应用于持久性难降解有机污染废水的处理。然而,Fenton反应也存在一些不可避免的缺点,例如催化剂难以回收利用,反应后生成铁泥,易造成二次污染和所适用p H范围较窄等,制约了Fenton反应在实际废水处理中的应用。之后,有研究者开发了非均相类Fenton反应。与传统Fenton反应相比较,非均相类Fenton反应具有催化剂易于回收且适用pH范围较广等优点,因此逐渐受到了学者们的广泛关注。但非均相类Fenton反应存在Fe（III）被还原为Fe（II）反应速率慢的问题,所以使得非均相类Fenton催化剂的催化活性受到制约。因此,开发具有较高的Fe（III）/Fe（II）转换速率的非均相类Fenton催化剂对于实现难降解有机污染物的高效去除具有非常重要的意义。本文通过溶胶-凝胶法制备了BiFeO₃以及不同Cu掺杂比例（X=0.1,0.2,0.3）的BiFe_1-xCu_x O₃作为非均相类Fenton催化剂,并以苯酚、双酚A、4-硝基酚和阿特拉津为目标污染物,考察了催化剂的催化性能和反应机理。主要研究工作如下:（1）对所合成的催化剂材料进行了扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、热重分析（TG）、比表面积测试（BET）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP）以及X射线光电子能谱（XPS）表征。XRD结果证明BiFeO₃被成功制备且具有较好的晶型。BET表征发现Cu的引入可增加BiFeO₃的比表面积。此外,XPS、ICP和XRD结果进一步表明Cu被成功掺杂进入BiFeO₃中。（2）利用制备的非均相类Fenton催化剂对所选目标污染物进行降解实验。发现掺杂过渡金属Cu可以明显提高BiFeO₃催化活化H₂O₂降解有机污染物的能力,其中,当Cu掺杂量X=0.2(BiFe_0.8Cu_0.2O₃)时,催化剂的催化活性最高。在最优条件下,即催化剂投加量为0.5 g L^-1,H₂O₂为15 mM,体系初始pH值为4.0,苯酚浓度为10 mg L^-1,反应120 min后苯酚的去除率可达91%。与单纯的BiFeO₃及一些传统的非均相类Fenton催化剂（如Fe₃O₄和针铁矿）相比,BiFe_0.8Cu_0.2O₃活化H₂O₂降解去除苯酚的动力学常数高出近5倍。同时,催化剂BiFe_0.8Cu_0.2O₃还表现出较好的催化活化H₂O₂降解去除其他难降解有机污染物（4-硝基酚、双酚A和阿特拉津）的能力。反应120 min后,这些污染物的去除率分别可达98%、58%和75%。回收再利用实验表明催化剂具有较好的循环利用率,第四次重复实验在120 min内对苯酚的降解效率仍可达83%。此外,自由基猝灭实验及电子顺磁共振（EPR）结果表明,羟基自由基（·OH）是该反应体系中起主要作用的活性自由基。XPS结果显示Cu掺杂BiFeO₃催化剂在反应前后Fe（II）含量均高于未掺杂的BiFeO₃,表明Cu引入BiFeO₃中可促进Fe（III）转化为Fe（II）。推测这主要是由于Cu（II）/Cu（I）的氧化还原电位（0.17 V）低于Fe（III）/Fe（II）的氧化还原电位（0.77 V）,Fe³⁺被Cu⁺还原是热力学可行的。因此,掺杂Cu进入BiFeO₃时可以促进Fe（III）还原再生出更多的Fe（II）,以此提高BiFeO₃的非均相类Fenton催化活性。