Ozone is a clean and strong oxidant, which has been widely used in the degrading of organic pollutants. However, the ozone oxidation process alone is not ideal for the treatment of difficult⁃to⁃degrade organic pollutants in water. Therefore, ozone catalytic oxidation technology came into being, and the selection of catalyst is the key factor to determine its degradation effect. Based on the various types of catalysts, the mechanism of metal oxides, carbon⁃based materials and supported composite catalysts for the catalytic oxidation treatment of water pollutants by ozone was reviewed. The existing problems and the main problems that need to be solved at present were analyzed to provide theoretical basis and reference for the research and development of suitable catalysts.
在铁基催化剂中，Fe2O3和Fe3O4表现出优异的催化性能，人们对铁基材料的催化机理有不同的认识。S.Zhu等[8]利用有序介孔Fe3O4对阿特拉津（ATZ）进行臭氧催化氧化。向反应体系中投加2.0 mmol的TBA后，ATZ的去除率降低了28.1%。当TBA的投加量增加至50.0 mmol时，ATZ的去除率降低了94.9%，·OH的猝灭尤为明显，说明该臭氧催化氧化过程由自由基机理主导。竹湘锋等[9]利用Fe3+作为催化位点对草酸进行臭氧催化氧化。结果表明，草酸分子与Fe3+生成络合物，O3在光照下生成O2·和HO2·促进络合物的降解，这两种自由基被认为是自由基链反应的引发链。当体系pH较低时，溶解在水中的O3同H2O生成H2O2，pH=3时会形成复杂的O3/H2O2/Fe(Ⅲ)(AO2-) n 体系，其中AO表示草酸根。H2O2和Fe(Ⅲ)(AO2-) n 形成类似芬顿氧化体系，Fe(Ⅲ)(AO2-) n 络合程度直接影响反应速率。
为弥补金属氧化物催化活性不足的问题，将活性组分负载到载体上，制备负载复合型催化剂，增加催化剂的表面积和活性位点，以提升催化剂的催化活性。J.Ma等[35]研究了pH对MnO x /GAC催化剂臭氧催化氧化硝基苯效果的影响。结果表明，在低pH范围内，对硝基苯的催化氧化效果较好，催化剂能够促进O3分解，但自由基抑制剂对臭氧催化氧化反应的抑制效果并不明显，说明在该反应中·OH不是主要活性物质，催化剂对污染物的吸附是影响臭氧催化氧化效果的主要因素。L.Zhao等[36]以蜂窝陶瓷为载体、锰和铜元素作为活性组分制备负载复合型催化剂。活性组分的存在提高了催化剂的表面羟基数量，表面羟基可以作为O3分解的引发条件，进而促进硝基苯的氧化降解。C.Hu等[37]以四水合乙酸钴为活性组分、有序介孔氧化锆为载体制备催化剂，用于2,4⁃二氯苯氧基乙酸的臭氧催化氧化。结果表明，四水合乙酸钴同氧化锆的表面羟基产生强相互作用，使CoO x 高度分散在载体表面，且主要以Co3O4的形式存在。由于CoO x 的多价态和高度分散性增强了界面电子的转移，对2,4⁃二氯苯氧基乙酸产生强氧化作用。J.Zhang等[38]在沸石上负载活性组分铈，用于青霉素废水的臭氧催化氧化。结果表明，·OH和·O是主要活性物质，同时O3也可对废水中的有机污染物直接臭氧氧化。
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... 在铁基催化剂中，Fe2O3和Fe3O4表现出优异的催化性能，人们对铁基材料的催化机理有不同的认识.S.Zhu等[8]利用有序介孔Fe3O4对阿特拉津（ATZ）进行臭氧催化氧化.向反应体系中投加2.0 mmol的TBA后，ATZ的去除率降低了28.1%.当TBA的投加量增加至50.0 mmol时，ATZ的去除率降低了94.9%，·OH的猝灭尤为明显，说明该臭氧催化氧化过程由自由基机理主导.竹湘锋等[9]利用Fe3+作为催化位点对草酸进行臭氧催化氧化.结果表明，草酸分子与Fe3+生成络合物，O3在光照下生成O2·和HO2·促进络合物的降解，这两种自由基被认为是自由基链反应的引发链.当体系pH较低时，溶解在水中的O3同H2O生成H2O2，pH=3时会形成复杂的O3/H2O2/Fe(Ⅲ)(AO2-) n 体系，其中AO表示草酸根.H2O2和Fe(Ⅲ)(AO2-) n 形成类似芬顿氧化体系，Fe(Ⅲ)(AO2-) n 络合程度直接影响反应速率. ...
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... 在铁基催化剂中，Fe2O3和Fe3O4表现出优异的催化性能，人们对铁基材料的催化机理有不同的认识.S.Zhu等[8]利用有序介孔Fe3O4对阿特拉津（ATZ）进行臭氧催化氧化.向反应体系中投加2.0 mmol的TBA后，ATZ的去除率降低了28.1%.当TBA的投加量增加至50.0 mmol时，ATZ的去除率降低了94.9%，·OH的猝灭尤为明显，说明该臭氧催化氧化过程由自由基机理主导.竹湘锋等[9]利用Fe3+作为催化位点对草酸进行臭氧催化氧化.结果表明，草酸分子与Fe3+生成络合物，O3在光照下生成O2·和HO2·促进络合物的降解，这两种自由基被认为是自由基链反应的引发链.当体系pH较低时，溶解在水中的O3同H2O生成H2O2，pH=3时会形成复杂的O3/H2O2/Fe(Ⅲ)(AO2-) n 体系，其中AO表示草酸根.H2O2和Fe(Ⅲ)(AO2-) n 形成类似芬顿氧化体系，Fe(Ⅲ)(AO2-) n 络合程度直接影响反应速率. ...
... 为弥补金属氧化物催化活性不足的问题，将活性组分负载到载体上，制备负载复合型催化剂，增加催化剂的表面积和活性位点，以提升催化剂的催化活性.J.Ma等[35]研究了pH对MnO x /GAC催化剂臭氧催化氧化硝基苯效果的影响.结果表明，在低pH范围内，对硝基苯的催化氧化效果较好，催化剂能够促进O3分解，但自由基抑制剂对臭氧催化氧化反应的抑制效果并不明显，说明在该反应中·OH不是主要活性物质，催化剂对污染物的吸附是影响臭氧催化氧化效果的主要因素.L.Zhao等[36]以蜂窝陶瓷为载体、锰和铜元素作为活性组分制备负载复合型催化剂.活性组分的存在提高了催化剂的表面羟基数量，表面羟基可以作为O3分解的引发条件，进而促进硝基苯的氧化降解.C.Hu等[37]以四水合乙酸钴为活性组分、有序介孔氧化锆为载体制备催化剂，用于2,4⁃二氯苯氧基乙酸的臭氧催化氧化.结果表明，四水合乙酸钴同氧化锆的表面羟基产生强相互作用，使CoO x 高度分散在载体表面，且主要以Co3O4的形式存在.由于CoO x 的多价态和高度分散性增强了界面电子的转移，对2,4⁃二氯苯氧基乙酸产生强氧化作用.J.Zhang等[38]在沸石上负载活性组分铈，用于青霉素废水的臭氧催化氧化.结果表明，·OH和·O是主要活性物质，同时O3也可对废水中的有机污染物直接臭氧氧化. ...
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... 为弥补金属氧化物催化活性不足的问题，将活性组分负载到载体上，制备负载复合型催化剂，增加催化剂的表面积和活性位点，以提升催化剂的催化活性.J.Ma等[35]研究了pH对MnO x /GAC催化剂臭氧催化氧化硝基苯效果的影响.结果表明，在低pH范围内，对硝基苯的催化氧化效果较好，催化剂能够促进O3分解，但自由基抑制剂对臭氧催化氧化反应的抑制效果并不明显，说明在该反应中·OH不是主要活性物质，催化剂对污染物的吸附是影响臭氧催化氧化效果的主要因素.L.Zhao等[36]以蜂窝陶瓷为载体、锰和铜元素作为活性组分制备负载复合型催化剂.活性组分的存在提高了催化剂的表面羟基数量，表面羟基可以作为O3分解的引发条件，进而促进硝基苯的氧化降解.C.Hu等[37]以四水合乙酸钴为活性组分、有序介孔氧化锆为载体制备催化剂，用于2,4⁃二氯苯氧基乙酸的臭氧催化氧化.结果表明，四水合乙酸钴同氧化锆的表面羟基产生强相互作用，使CoO x 高度分散在载体表面，且主要以Co3O4的形式存在.由于CoO x 的多价态和高度分散性增强了界面电子的转移，对2,4⁃二氯苯氧基乙酸产生强氧化作用.J.Zhang等[38]在沸石上负载活性组分铈，用于青霉素废水的臭氧催化氧化.结果表明，·OH和·O是主要活性物质，同时O3也可对废水中的有机污染物直接臭氧氧化. ...
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... 为弥补金属氧化物催化活性不足的问题，将活性组分负载到载体上，制备负载复合型催化剂，增加催化剂的表面积和活性位点，以提升催化剂的催化活性.J.Ma等[35]研究了pH对MnO x /GAC催化剂臭氧催化氧化硝基苯效果的影响.结果表明，在低pH范围内，对硝基苯的催化氧化效果较好，催化剂能够促进O3分解，但自由基抑制剂对臭氧催化氧化反应的抑制效果并不明显，说明在该反应中·OH不是主要活性物质，催化剂对污染物的吸附是影响臭氧催化氧化效果的主要因素.L.Zhao等[36]以蜂窝陶瓷为载体、锰和铜元素作为活性组分制备负载复合型催化剂.活性组分的存在提高了催化剂的表面羟基数量，表面羟基可以作为O3分解的引发条件，进而促进硝基苯的氧化降解.C.Hu等[37]以四水合乙酸钴为活性组分、有序介孔氧化锆为载体制备催化剂，用于2,4⁃二氯苯氧基乙酸的臭氧催化氧化.结果表明，四水合乙酸钴同氧化锆的表面羟基产生强相互作用，使CoO x 高度分散在载体表面，且主要以Co3O4的形式存在.由于CoO x 的多价态和高度分散性增强了界面电子的转移，对2,4⁃二氯苯氧基乙酸产生强氧化作用.J.Zhang等[38]在沸石上负载活性组分铈，用于青霉素废水的臭氧催化氧化.结果表明，·OH和·O是主要活性物质，同时O3也可对废水中的有机污染物直接臭氧氧化. ...
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... 为弥补金属氧化物催化活性不足的问题，将活性组分负载到载体上，制备负载复合型催化剂，增加催化剂的表面积和活性位点，以提升催化剂的催化活性.J.Ma等[35]研究了pH对MnO x /GAC催化剂臭氧催化氧化硝基苯效果的影响.结果表明，在低pH范围内，对硝基苯的催化氧化效果较好，催化剂能够促进O3分解，但自由基抑制剂对臭氧催化氧化反应的抑制效果并不明显，说明在该反应中·OH不是主要活性物质，催化剂对污染物的吸附是影响臭氧催化氧化效果的主要因素.L.Zhao等[36]以蜂窝陶瓷为载体、锰和铜元素作为活性组分制备负载复合型催化剂.活性组分的存在提高了催化剂的表面羟基数量，表面羟基可以作为O3分解的引发条件，进而促进硝基苯的氧化降解.C.Hu等[37]以四水合乙酸钴为活性组分、有序介孔氧化锆为载体制备催化剂，用于2,4⁃二氯苯氧基乙酸的臭氧催化氧化.结果表明，四水合乙酸钴同氧化锆的表面羟基产生强相互作用，使CoO x 高度分散在载体表面，且主要以Co3O4的形式存在.由于CoO x 的多价态和高度分散性增强了界面电子的转移，对2,4⁃二氯苯氧基乙酸产生强氧化作用.J.Zhang等[38]在沸石上负载活性组分铈，用于青霉素废水的臭氧催化氧化.结果表明，·OH和·O是主要活性物质，同时O3也可对废水中的有机污染物直接臭氧氧化. ...
