氰化物（CN-）具有与金属极强的络合能力,被广泛应用于冶金、电镀和焦化等工业中。在这些行业废水中,氰化物主要以金属络合态的形式存在。尽管金属氰络合物的毒性远低于游离氰化物,但在许多严苛条件下（如紫外照射,强酸等）,金属氰络合物会解离释放出游离氰化物,对生态环境具有非常严重的潜在危害。目前对于含氰废水的处理方法依然存在较多问题。除成本高和处理性能低之外,氰化物在这些传统的处理方法中无法高效矿化为氮气（N2）或硝酸盐（NO3-）。在传统的含氰废水处理过程中,为了抑制剧毒HCN的析出,需将体系维持在强碱性条件下。而生成的氧化产物氰酸盐（CNO-）无法在碱性条件下水解,导致传统的方法只能将CN-氧化至CNO-,无法深度矿化为N2和NO3-。因此,为了实现CN-的高效矿化,我们进行了相关研究如下:1)构建了一种以Mn2O3为阳极和活性碳纤维为阴极的新型电芬顿体系。通过阴/阳极之间的协同作用,在体系中同时引入羟基自由基（·OH）和超氧自由基(O2·-),协同介导铁氰化物光解释放出的游离氰化物（CN-）高效转化为NO3-。结果表明:100 m L浓度为0.25 m M的铁氰化物在紫外光照射80 min内可完全破络并释放出CN-单体。随后,在异相电芬顿体系中,通过阴/阳极的协同作用可同时产生·OH和O2·-,92.9%的CN-可在120 min内转化为NO3-,期间无低毒产物CNO-的生成。根据理论计算及实验探索,提出了一种全新的CN-转化机理:·OH和O2·-同时存在时,CN-会优先与·OH反应生成·CN。随后,·CN与O2·-发生亲核加成反应,使其快速转化为NO3-,阻止了·CN自淬灭生成CNO-。最后,实际氰渣洗脱液中75%的CN-可在电芬顿体系中高效矿化为NO3-,表明该电芬顿体系对实际的含氰废水具有非常出色的应用前景。2)构建了一种以过渡金属氧化物（Co3O4）为阴极,商用形稳材料（DSA,Ti/Ru O2-Ir O2）为阳极的电催化体系,强化阴极与CN-的富集能力,并利用阴/阳极之间的协同作用,实现了CN-与N2的高选择性转化。理论计算和静态浓度分布实验证实了电场的输入可诱导Co3O4阴极发生极化,使其与CN-之间产生极强的化学吸附,完全克服阳极的静电吸引作用,使得CN-有效地在阴极发生富集。在该电催化体系中,CN-优先在阴极上被原子氢（H*）加氢还原成甲胺及氨,而不会在阳极氧化成CNO-。随后,甲胺及氨在阳极产生的游离氯（Cl O-）作用下进一步转化为N2。本章节为CN-在电催化体系中高效且高选择性地矿化为N2提供了一种全新的思路。3)通过在Co3O4阴极中引入硫元素（S）,适度钝化阴极的析氢性能,提高H*的利用率,进一步促进CN-与N2的转化。物相表征证实S主要以嫁接的形式与Co3O4的端基不饱和氧结合。随着S的引入,Co3O4阴极表面的疏水性得到提高,抑制了过量H*的产生,阻止H*自淬灭生成H2的同时提高了H*的利用率。当S源量为0.2 m M时(Co3O4-S0.2),1.35 m M的CN-可在2 h内完全矿化为N2,矿化性能远优于Co3O4阴极。此外,得益于适中的析氢性能,Co3O4-S0.2阴极的稳定性远强于Co3O4阴极,并且Co3O4-S0.2阴极具有更出色的实际含氰废水矿化处理性能。4)构建了一种电催化耦合紫外-高级氧化体系（UV/EC/PS）,实现了铁氰化物高效矿化为N2。在电催化和高级氧化过程的协同作用下,产生了足量的活性氯物种(Cl O·/Cl2·-)。与此同时,受活性物种之间相互转化诱导,体系的p H值以1.1×10-2min-1的速率从11.50降低至3.30,促进了氧化产物CNO-的水解。过硫酸盐（PS）在活性物种生成和体系p H值降低中起到了至关重要的作用。在足量的Cl O·/Cl2·-和p H值的自降低的作用下,0.25 m M的铁氰化物可在80 min内高效地矿化为N2,期间无HCN析出。此外,该电催化耦合紫外-高级氧化体系对实际氰渣洗脱液具有出色的矿化性能。