基于硫酸根自由基(SO4·-)为基础的高级氧化技术近年来受到越来越多的关注,SO4·-具有较高的氧化还原电位（2.5～3.1 V）,使其对有机污染物具有很强的氧化去除能力。课题组早期研究表明,用柠檬酸还原氧化铜能提高氧化铜催化过硫酸盐（PMS）的能力,但仍存在氧化铜比表面积较小、吸附有机污染物的能力相对较弱等问题。为了解决这些问题,本课题利用凝胶法将氧化铜原位负载到多壁碳纳米管（MWCNTs）上,设计功能化的催化剂,以达到催化剂表面吸附与催化相协同的作用,最终应用于非甾体抗炎药双氯芬酸（DCF）的降解中。利用凝胶法按不同Cu2+/MWCNTs质量比制备并优选出吸附催化协同效果最佳的复合材料CuxO@CNTs。利用X射线衍射光谱（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能谱（EDS）、比表面积及孔径分析（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）等对催化剂进行形貌结构、物相组成、元素分析、缺陷分析等表征,结果表明氧化铜被成功地负载到碳纳米管表面,负载氧化铜后没有破坏碳纳米管的石墨结构,且增加了材料的缺陷度。实验研究了催化PMS降解DCF的多种影响因素,结果表明,当DCF初始浓度1 mg/L、PMS 12.5 mg/L、催化剂投量25 mg/L、初始p H=6.7、反应温度23℃时,该体系对DCF的去除率可达94.82%。此外,实验还考察了各项水质参数,如溶液p H、反应温度、水中无机阴离子、重碳酸盐碱度、腐殖酸对DCF降解的影响。实验探究了CuxO@CNTs的实用性,值得一提的是,经煅烧,重复三次使用的CuxO@CNTs（Re-CuxO@CNTs）可恢复初始吸附催化性能。通过电子自旋共振（ESR）法对活性氧物质（ROS）络合物产生的信号进行捕获,结合自由基抑制实验证明该体系中存在·OH、SO4·-、O2·和~1O2等活性氧物质,其中O2·-和~1O2起主导作用。UHPLC-QTOF/MS检测到8种DCF的降解中间产物和一些小分子有机酸,结合电子云密度泛函理论,可以得出DCF的降解可分为自由基氧化降解和非自由基氧化降解两种路径。本课题的研究为PMS/CuxO@CNTs在实际水处理中的应用奠定了理论基础。