印染废水成分复杂且难生物降解,其又具有致畸、致癌、致突变等特点,对于印染废水的处理一直是污水处理行业的难题。芬顿氧化因其氧化能力强、反应迅速等特点,已成为最具应用前景的难降解有机废水处理技术。但由于均相芬顿反应具有反应pH值范围窄、易产生铁泥、过氧化氢消耗量大等缺点,制备一种低成本、高效的非均相芬顿催化剂成为了近年来的研究热点。本论文选取来源广泛、成本低廉的造纸工业废弃物—碱木质素为原料,通过先将木质素浸渍负载铁源再高温煅烧制备出木质素基磁性炭材料(LMC),可作为非均相芬顿催化剂用于印染废水催化降解,同时实现了木质素资源的高值化利用。首先采用浸渍—煅烧法制备出LMC。通过构建不同的罗丹明B降解体系发现:由LMC与H2O2组成的非均相芬顿氧化反应体系对罗丹明B的催化降解性能最高。以罗丹明B的降解率为考察指标,考察了Fe2+浓度、草酸浓度、浸渍时间、煅烧温度、煅烧时间等对所制备LMC催化活性的影响,确定了LMC催化剂较优制备条件。制备的适宜条件为:Fe2+浓度107 mmol/L、草酸浓度321 mmol/L、浸渍时间4 h、煅烧温度900℃、煅烧时间2 h。该条件下制备的LMC对罗丹明B的降解率在15 min内达到了100%。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对LMC表面形貌及物相组成进行了表征分析,结果表明:煅烧温度和煅烧时间对LMC催化活性影响最大;LMC微孔材料中存在多种铁氧化物,如FeO、Fe2O3、Fe3O4和FeOOH等。其次考察了LMC为非均相芬顿催化剂与H2O2配合使用对罗丹明B模拟染料废水的催化降解性能,探索了pH值、LMC投加量、H2O2浓度、染料浓度等对罗丹明B催化降解的影响,结果表明:模拟印染废水的适宜降解条件为pH值3.0、催化剂浓度1 g/L、过氧化氢浓度8.56 mmol/L、罗丹明B溶液初始浓度100 mg/L。在此条件下反应15 min罗丹明B的降解率接近100%。经5次循环利用中,LMC催化剂对罗丹明B的催化降解活性略有下降,但仍维持较高水平的降解率,且催化降解后水溶液中的溶出铁离子浓度低于欧盟废水排放标准要求(Fe离子含量≤2 mg/L),这说明LMC具有良好的重复使用性能和化学稳定性。最后初步探索了罗丹明B的降解机理,发现:H2O2与LMC表面铁氧化物接触并生成羟基自由基;罗丹明B分子被羟基自由基破坏,降解生成小分子有机物或被完全矿化为CO2和H2O。此外,通过核算LMC原料成本和过程成本,LMC催化剂的制备成本为7787元/吨,在实际工业应用过程中具有良好的成本优势。