随着社会对生活质量需求的提高和对可持续发展的重视,水污染已成为亟待解决的严峻问题之一。在新兴的水处理技术中,硫酸盐自由基（SO4·-）起主导作用的高级氧化法（SR-AOPs）,因其氧化电位高、抗干扰性强、半衰期长和易操作等优点而受到广泛关注。据报道,SO4·-可通过活化过氧单硫酸盐（PMS）生成。在现有活化方法中,过渡金属氧化物对PMS的激活效果十分显著。因此,Co,Fe,Cu和Mn等过渡金属氧化物已被广泛用于PMS活化。其中,钴氧化物对PMS的激活效果最好。但钴基催化剂在实际应用中仍然存在一些问题,如:（1）催化材料活性位点有限,导致催化活性不足,难以高效降解有机污染物;（2）催化剂结构不稳定,钴浸出严重,导致材料的循环使用性差,并造成水体的二次污染。为了解决以上问题,本文构建了两种不同的钴基催化剂/PMS体系,具体设计方案如下所示:1.高效亚硒酸钴（Co Se O3）的制备及其催化机理的研究针对钴基催化剂活性不足,循环稳定性差等问题。本部分内容以Co Se O3（CS）作为研究对象,通过简单的水热和煅烧过程合成了一系列结构稳定并富含氧空位(Ovac)的催化材料CS-X（X=120、150、180和200°C）。首次构建了高效的Co Se O3/PMS体系,并将其用于多种芳香族染料和抗生素的降解实验。研究结果表明,亚硒酸盐网络显著改善了催化剂的结构稳定性,使其暴露了丰富的活性位点,并促进了电荷转移效率的提升,从而提高了材料的催化性能。此外,高温煅烧诱导材料表面产生的氧空位缺陷,为污染物的吸附和降解提供了额外的活性位点,促进了高活性单线态氧（~1O2）的产生,进一步提升了Co Se O3的催化活性。循环实验中,经历5次降解反应后,Co Se O3/PMS体系仍能在3分钟内完全降解孔雀石绿,证明了Co Se O3具有高效的催化活性、结构稳定性和可重复利用性。基于以上优势,本文中构建的高效Co Se O3/PMS体系将在实际应用中具有潜在价值。2.富含表面氧空位和钴羟基的羟基碳酸钴（Co2（OH）2CO3）的制备及性能研究在确保材料稳定性的基础上,为了进一步提升钴基催化剂的催化活性,本工作通过简单的乙二醇辅助水热法合成了富含表面氧空位和钴羟基的羟基碳酸钴（Co2（OH）2CO3）纳米棒,并系统研究了其活化过氧单硫酸盐（PMS）降解污染物的催化性能。首先,在催化剂表面预先形成的高活性≡Co-OH+,作为决速步,可以缩短PMS的活化时间,进而提高污染物的催化降解效率。其次,溶剂热还原反应引入的大量氧空位,不仅提供了额外的活性位点,而且还参与了激活PMS的反应,从而为污染物的降解提供了丰富的单线态氧（~1O2）。基于上述结构调控,赋予了Co2（OH）2CO3出色的催化性能。使得Co2（OH）2CO3/PMS体系在室温下只需6分钟就可以完全降解9种有机污染物。此外,该催化体系还具有优异的抗干扰性,在较宽的p H范围和环境干扰物存在下,均能高效降解有机污染物。综上所述,这项研究为环境修复领域提供了一种高效催化剂,也进一步证明了AOPs在废水处理中的优越性。