本發(fā)明涉及一種Fe2+陰極還原與陽極氧化耦合的三維電極反應器，特別是一種以析氫過電位高的金屬顆粒為電催化材料且表面可更新的三維移動床電極為陰極、以導電碳材料為陽極、以全氟陽離子膜為隔離膜的雙室電化學反應器。在陰極室電沉積除去Fe2+的同時，陽極室的Fe2+電化學氧化為Fe3+，從而實現(xiàn)脫除Fe2+與生成Fe3+過程的耦合。本發(fā)明的電化學反應器具有結(jié)構(gòu)合理、電極表面可更新、電極能再生循環(huán)使用、反應器制備簡單、生產(chǎn)成本低、便于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應用等顯著特點，是一種符合綠色化工發(fā)展要求的陰極還原除Fe2+與陽極氧化制Fe3+耦合的電化學反應器。