光/电化学技术常用的高效水中污染物处理技术之一。其中，新型光/电催化材料的设计与合成是利用该技术解决水污染问题同步资源回收的核心。然而，传统PEC/EC体系中电极材料的研究仍面临着进一步降低应用成本、提高催化效率、导电性和循环稳定性的挑战。近年来一维纳米结构材料的发展为制备新型高效电极材料提供了可能。针对水中存在的重金属络合物和新兴有机污染物问题，本论文开展了新型高效一维纳米电极材料的设计、合成及其对特定污染物的降解效能与机制研究，以期实现光/电催化体系下水中污染物降解、转化与同步资源回收，具体研究成果如下：

     1）通过纳米结构调控在泡沫钛（Ti foam, TF）基底上得到系列彩色TiO2电极，发现红色TiO2具有楔形纳米线阵列（R-TiO2/TF）结构且有近100%紫外光吸收。研究结果表明，在PEC条件下，红色TiO2实现了100%的Ni-EDTA破络合能力和94%的Ni回收率。同时，红色TiO2电极展现了优异的循环稳定性和化学稳定性。实现了光电催化降解重金属络合物同步金属回收。

     2）通过调控HCl刻蚀程度合成了由6 nm超细单晶纳米线组装的花状TiO2光阳极（TiO2-SWs/TF）。研究结果表明TiO2-SWs/TF的光电流达到0.33 mA cm-2，是P25/TF（0.06 mA cm-2）电极的5.5倍，证明6nm超细纳米线极大的提高了光生电子的传输速度，抑制了光生电子-空穴的复合。在PEC条件下，1.2V电压下实现了94 %的双酚A降解同步产氢且能耗低。

     3）基于DFT计算结果，通过调节还原气氛强度设计并合成了具有可控掺氧量的系列NiCoP纳米线阵列（H-NiCoP NWAs/NF）电催化产氢电极。结果表明在最佳氧掺杂浓度（~0.98 %）下，H-NiCoP NWAs/NF在碱性和中性介质中，其过电势分别仅有44 mV和51 mV（电流密度10 mA cm-2）。此外，该电极经过30h测试和1000次循环后仍然保持稳定。这种可控氧掺杂NiCoP纳米线阵列的合成方法为制备高性能廉价HER催化剂提供了新途径。

     4）制备了一种与NiCoP具有同源前驱体的一维NiCo2O4纳米线阵列电极并构建了NiCo2O4∥NiCoP纳米线阵列电极对。结果表明，在电催化体系下，该电极对仅需1.6V就能实现94%的磺胺（SA）高转化率同步产氢，实现了电催化磺胺转化同步产氢。原位拉曼光谱、DFT计算和FTIR光谱表明高价Ni的强氧化作用、SA分子在电极表面的高吸附能力、Co原子增强的电子传递和H键的共同作用促进了电极表面上SA的快速转化。