湿式空气氧化工艺（Wet Air Oxidation,简称WAO）是处理高浓度、难降解有机废水的有效方法。但传统WAO工艺反应条件苛刻、处理成本高、对设备要求严格,大大限制了该技术的推广应用。针对这些问题,本文系统地研究了常温常压催化湿式氧化（Catalytic Wet Oxidation,简称CWO）工艺,该工艺具有反应条件温和、处理效果好等优点。本文围绕常温常压CWO工艺中催化剂的研制这一技术关键,制备了三种用于该工艺的负载型催化剂,并以三种模拟偶氮染料（甲基橙,酸性橙和活性黑）为目标降解物,考察了他们在常温常压催化湿式过氧化氢氧化（Catalytic Wet Peroxide Oxidation,简称CWPO）和常温常压催化湿式空气氧化（Catalytic Wet Air Oxidation,简称CWAO）工艺中的催化活性。研究了染料在常温常压CWAO工艺中的动力学和降解历程,并将CWAO工艺与生物膜技术耦合,用于处理实际染料废水,取得了理想的处理效果。本文首先以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备了负载型的Fe₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂,对其进行了结构表征,并考察了其在常温常压CWPO中的催化活性。结果表明,Fe在催化剂中是以斜方体的α-Fe₂O₃晶体形式存在,其在催化剂中的含量为1.907%;将该催化剂用于常温常压CWPO工艺中处理模拟甲基橙染料废水,处理3h时废水的脱色率可达75%左右。为了提高Fe₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂的催化活性,采用稀土元素Ce对其进行改性处理,制备了Fe₂O₃-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂。催化剂的结构分析表明,在Fe₂O₃-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂中,Ce的掺杂起到了结构助剂和电子助剂的作用,它能够使催化剂表面的活性组分颗粒粒径变小,分散度提高,同时能够增加催化剂表面吸附氧的含量,从而使催化剂表面的活性点位增加,并加快·OH的产生速度。催化剂活性研究表明,与Fe₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂相比,催化剂Fe₂O₃-CeO₂ /γ-Al₂O₃的催化活性提高了10%左右。但Fe₂O₃-CeO₂ /γ-Al₂O₃催化剂在使用过程中Ce的溶出较为严重。为了进一步提高Fe₂O₃-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂的催化活性并抑制Ce的溶出,采用Ti对其进行改性处理,制备了Fe₂O₃-CeO₂-TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂。催化剂的结构分析表明,在Fe₂O₃-CeO₂-TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂中,Ti的掺杂起到了结构助剂的作用,它能够使催化剂表面的活性组分颗粒粒径更小,分散更加均匀。同时,催化剂中Ce和Ti以CeO₂+TiO₂复合氧化物的形式存在,从而