近些年,染料行业发展迅猛,染料废水造成的污染治理已迫在眉睫,新兴起的非均相过硫酸盐高级氧化技术因其具有高效、无二次污染、处理成本低廉、易于管理等优点成为了今后染料废水处理的发展方向。目前以三维石墨烯（3D GN）为载体的催化剂在催化过硫酸盐氧化技术中鲜有应用,三维石墨烯具有巨大的比表面积和独特的三维孔隙结构,因此是优良的载体材料。本文主要包括以下研究内容:（1）采用水热还原法以三维石墨烯为载体,选择催化活性较高的过渡金属氧化物Mn₃O₄和我国资源丰富的稀土氧化物CeO₂作为活性组分,通过改变锰盐和铈盐比例,制备出不同配比的Mn₃O₄-CeO₂/3D GN催化剂,通过表征获悉所制备催化剂的物理性能和化学结构以及其组成信息。并详细考察了不同配比条件下制备的锰铈双金属氧化物负载型催化剂的催化活性和稳定性,结合自由基淬灭实验结果,进行结构、性质与其催化性能之间的构效关系解析。结果表明,锰铈双金属氧化物负载型催化剂的优化配比为30%Mn₃O₄-10%CeO₂/3D GN,其具有相互连通的独特三维网状结构,Mn₃O₄和CeO₂纳米颗粒均匀地分散均在石墨烯片层中,比表面积高达250.43m²/g,零点电荷（pHzpc）为7.65。Mn₃O₄中Mn²⁺的存在,可克服Mn3+、Mn4+及Ce4+在催化过硫酸盐产生硫酸根自由基的低效性,是保证锰铈双金属氧化物催化剂具有较高催化活性的必要条件;少量Ce的存在可使得催化剂表面羟基基团含量得以提高,进一步提高其催化活性;Mn-Ce-O之间存在的强烈相互键合作用,可有效提高催化剂的稳定性。（2）通过单因素实验考察了催化剂投加量、过硫酸盐投加量、金橙Ⅱ初始浓度、溶液初始pH、温度对Mn₃O₄-CeO₂/3D GN催化过硫酸盐氧化降解金橙Ⅱ染料废水体系的影响作用。结果表明,氧化剂和催化剂投加量对该非均相氧化体系氧化降解金橙Ⅱ的效果具有显著影响作用,金橙Ⅱ的脱色符合一级动力学方程,温度的影响遵循Arrhenius趋势,pH=6时降解效果最好。Mn₃O₄-CeO₂/3D GN催化氧化体系的脱色反应活化能Ea仅为17.001 k J/mol,小于以Mn₃O₄/3D GN为催化剂的催化氧化体系,且活化熵小于零,有利于提高反应效率。（3）考察了废水中常见阴离子对Mn₃O₄-CeO₂/3D GN催化过硫酸盐氧化降解金橙Ⅱ染料废水体系的影响作用,实验结果表明H₂PO₄^-对反应有一定的促进作用、HCO₃^-对反应有一定的抑制、NO₃^-对反应没有太大的影响、Cl^-对反应有严重的抑制作用。