项目在国家自然科学基金资助下，针对传统的电化学产臭氧技术单单利用阳极反应，而忽略阴极反应的高效利用，本项目高效耦合阴极氧还原产生过氧化氢的反应和阳极氧化分解水产臭氧的反应，从而实现在一个电解池中同时产生臭氧和过氧化氢两种具有广泛用途的绿色高效的氧化剂。通过研究电解池配置方法、电极材料表征及电化学过程分析等深入研究臭氧和过氧化氢协同产生的规律和机制。系统研究了电解池配置方法、电解参数、电极材料制备及修饰对臭氧和过氧化氢产生效率的影响，阐明了臭氧和过氧化氢协同产生的规律。通过施加氟掺杂氧化锡中间层，能极大提高镍锑掺杂二氧化锡电极的稳定性，寿命可达1800小时；溶胶凝胶法制备的掺杂二氧化锡电极结构和稳定性优于涂覆热解工艺；而通过控制涂敷热解制备工艺中的干燥时间可以提高掺杂二氧化锡电极的活性。空气扩散阴极基底材料和制备工艺对氧还原制备过氧化氢有较大的影响，研究优化了该工艺。同时通过蒽醌修饰空气扩散阴极可以提高氧气还原产过氧化氢的性能达2.2 倍。通过研究电解过程中产生的自由基等中间产物，讨论了臭氧和过氧化氢协同产生的机理。在机理分析的基础上，通过掺杂二氧化锡阳极修饰强化了臭氧产生性能，产臭氧的电流效率达到了26%。

   在上述学术思想的引导下，通过高效耦合电化学阴极还原反应和阳极氧化反应，开展了微生物电化学系统协同处理有机废水和重金属废水的技术研究，考察了含银重金属废水、含铜镍混合重金属废水的处理工艺，实现了零能耗分离回收废水中的铜和镍，而处理含银废液时则可以实现对外供电并回收单质银，银离子的去除率大于99%。在此基础上进一步开发了电对燃料电池，实现了处理重金属废液发电，发电功率可达900W.m-2以上，Cr(VI)去除率高于90%，系统具有处理速度快，受环境温度影响较小的优点，具有潜在的应用前景。