电芬顿技术（EF）属于高级氧化法，因其氧化能力强、二次污染小等特点受到科研人员的青睐。但是目前电芬顿体系在运行的过程中均存在H₂O₂产率低等问题，由于H₂O₂是由O₂在阴极材料上发生双电子还原反应而产生的，故如何科学有效地设计阴极材料是电芬顿产H₂O₂的关键问题，开发双电子氧还原产H₂O₂性能较好的阴极材料成为研究过程中的关键一步。根据反应机理的不同研究人员将电芬顿工艺分为四种类型，分别是电芬顿-亚铁阴极循环法、电芬顿-铁氧化法、电芬顿-H₂O₂法、电芬顿-铁氧化-H₂O₂法。

电芬顿-亚铁阴极循环法是通过外部投加H₂O₂和亚铁盐，由H₂O₂ 和Fe²⁺在这一过程中反应产生·OH，其反应方程式如（1）所示。

与传统芬顿处理工艺相比，在外加电场的作用下Fe³⁺可在阴极表面还原成Fe²⁺，其反应方程式如（2）所示

这一氧化还原过程实现了Fe²⁺与Fe³⁺的循环转化，减少了Fe²⁺盐的投加量，并且可以使得含铁污泥量（Fe(OH)₂、Fe(OH)₃）大大降低。

电芬顿-铁氧化法也称为牺牲阳极法，在合适的电压条件下，采用铁片做阳极，Pt片或者碳材料做阴极。Fe氧化形成Fe²⁺与外部投加的H₂O₂反应产生·OH。阳极氧化产生的Fe²⁺和Fe³⁺，在特定的条件下可水解形成Fe(OH)₃、Fe(OH)₂络合物，Fe(OH)₃和Fe(OH)₂对污染物也有一定的吸附作用。此外，由外部投加的H₂O₂存在发生副反应的可能，其反应方程式如（3）所示，

副反应将会降低系统运行效率。该方法相比于芬顿法省去了外部投加Fe²⁺这一过程，但是因为外加电场，所以电能消耗高、H₂O₂的运输和储存存在较大的困难。

在这一反应体系中，O₂在阴极发生两电子还原反应产生H₂O₂，之后外部投加Fe²⁺，无需外界投加H₂O₂。由于Fe²⁺在阳极被氧化为Fe³⁺之后可以在阴极被还原再生，因此这一方法避免了Fe²⁺盐的过度投加消耗。并且该方法实现了在阴极材料表面产生H₂O₂，解决了H₂O₂的运输和储存中存在的问题。但仍然受限于大部分阴极材料产H₂O₂的性能较差，使得反应体系效率不高。因此如何提高阴极材料产H₂O₂的性能成为电芬顿-H₂O₂法能够被大规模工业化应用的关键。

利用Fe片做阳极，Pt或者碳材料做阴极，Fe氧化形成Fe²⁺，O₂在发生两电子还原反应生成H₂O₂。这一思路解决了需要外部投加芬顿试剂的问题，降低了系统运行成本，但H₂O₂的产率不高仍是电芬顿技术难以得到大规模工业应用的主要限制因素。

农业污水是指一部分由农牧业生产排出的污水和降水或是灌溉水流过农田或经农田渗漏排出的水。为了避免杂草、昆虫对于农作物的侵害，农业生产中需要利用农药完成除草、杀菌、杀虫过程，化肥农药的大规模使用，使得正常的农业生产活动变成了水体污染的主要来源。氮、磷、钾肥引起的水体富营养化，高残留、难降解的农药引起的水体污染，造成了农业污水污染全球水质的惊人现象。其主要污染物是被污染的水质环境中常见的难降解有机污染物，运用传统的工艺处理相对较困难，而电芬顿技术因其具有强大的氧化能力从而可以有效降解废水中的难降解有机污染物。

作为难降解废水的典型代表之一，印染废水是以加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品、丝绸为主的印染厂等排出的废水。纤维种类和加工工艺不同，印染废水的水量和水质也不同。印染废水具有水量大、水质变化大、有机污染物含量高、碱性大等特点，属难处理的工业废水之一。其废水特点是COD 浓度大、难生物降解、色度高，其中含有的污染物对生态环境和生物体的正常生命活动产生了严重危害。电芬顿产生的强氧化剂·OH 可与发色基团反应，使得发色基团所对应的化学键断裂，从而实现染料的脱色，故而能够实现染料废水达标排放的目的。

垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。渗滤液的特性与垃圾堆积时间、成分和降雨量等因素息息相关，其成分复杂，含有大量的有机物，氨氮、细菌及重金属等。传统生化方法如厌氧消化、厌氧活性污泥法等处理方法因为其氧化能力差，不能彻底去除垃圾渗滤液中的难降解物质，因此研究人员尝试采用电芬顿技术高效处理垃圾渗滤液，效果显著。