本实用新型公开一种生物碳基纳米铁耦合自清洁三维电极。该电极包括供铁生物碳基纳米铁耦合阳极与自由基氧化生物碳基纳米铁耦合阴极，组合三维电极的结构优势，充分发挥生物碳基纳米铁与正负电流的结合优势，高效将电能转化为化学能用以污染物断键降解。本实用新型是基于阳极直接氧化、间接氧化与阴极自由基氧化原理，特点如下：生物碳基纳米铁能将电解液中有机污染物吸附集中在阴阳两极表面形成限域降解从而成倍提高电化学降解效率；通过阴阳两极分别原位生成的过氧化氢与二价铁持续生成氧化性自由基高效氧化污染物而达到自清洁效果；通过增强阳极氧化克服碱性条件零效率障碍，高效处理高浓度有机废水。