碳纳米管具有独特的物理性能和化学性能,已成为纳米研究领域的一个新热点,近年在水处理过程中的应用也逐渐成为环境领域研究的一个重点。本实验采用超声辅助的混酸处理工艺对多壁碳纳米管进行酸化改性,湿化学方法对碳纳米管进行改性得到填充氧化铜的纳米碳管(CuO@MWCNTs)。用FT-IR和TEM对酸化后的碳纳米管进行表征,发现AMWCNTs纯化氧化比较彻底,杂质基本除掉,部分碳纳米管开口,并在表面产生了酸性基团。用XRD、HRTEM及XPS对CuO@MWCNTs进行表征,表明在碳纳米管内填充了纳米级氧化铜粒子,粒径分布在10nm~15nm。以腐殖酸为水中有机污染物的代表,采用自制的CuO@MWCNTs为催化剂,进行了臭氧催化氧化去除腐殖酸溶液的实验研究。实验结果表明: CuO@MWCNTs的存在大大提高了腐殖酸UV254的去除率,在相同条件下比单独臭氧体系提高近37%。实验中考察了反应条件对催化体系的影响,包括腐殖酸初始浓度,催化剂用量,初始pH值及温度。实验结果表明适当提高催化剂用量、初始pH值及温度和降低腐殖酸初始浓度均可提高腐殖酸的去除率,并且这些影响因素存在一个适宜的范围。EPR捕获实验和密度泛函理论计算研究了催化臭氧化机理,研究结果表明臭氧分子与CuO@MWCNTs内外壁有较强的相互作用。CuO@MWCNTs促进了臭氧吸附分解,加速羟基自由基的生成。