催化臭氧氧化技术（catalytic wet ozone oxidation,简称CWOO）作为一种有效的去除水中有机物的方法,近年来受到了广泛的关注。通过不断对CWOO深入研究,发现催化剂的稳定性不足是制约CWOO应用于工业化的主要原因之一。本研究基于钙钛矿催化剂高稳定性和在催化氧化反应中的高活性,提出将MeZrO₃钙钛矿催化剂应用于CWOO反应中,研究了MeZrO₃钙钛矿催化剂制备全过程对CWOO反应的影响,对其催化反应机理进行探讨。主要结果如下:采用共沉淀法制备了CaZrO₃钙钛矿催化剂,研究了老化温度、钙锆比和煅烧温度对CaZrO₃催化剂纯度的影响。发现老化温度为100℃、钙锆比为1.1:1和煅烧温度为1100℃的条件下,所制备的CaZrO₃催化剂纯度接近100%。在此基础上探讨了煅烧时间、不同PEG分子量和PEG投加量对CaZrO₃催化剂结构和CWOO催化性能的影响。结果显示,性能最优催化剂催化臭氧氧化反应比单独臭氧反应的TOC去除率提高了2.9倍,臭氧利用率达到约40%。对于CaZrO₃催化剂在CWOO中的作用机理,采用TEM、原位XRD、EPR等手段对催化剂结构和催化反应过程进行了分析,进而借助密度泛函理论对催化反应机理进行了深入研究。结果发现,相比于传统ZrO₂催化剂,CaZrO₃催化剂更有助于氧空位的生成,氧空位可以催化臭氧生成超氧化物和单线态氧,同时臭氧还可与催化剂表面羟基相互作用生成羟基自由基。产生的这些活性氧物种能够与目标污染物间甲酚快速反应,从而实现污染物的快速降解。所得性能最优催化剂进行连续催化臭氧氧化反应100 h活性未衰减。对CaZrO₃的A位分别用Sr和Ba进行置换,考察其在CWOO降解间甲酚反应中的活性。两种催化剂在CWOO反应中均表现出较好的催化氧化活性,相同条件下三种催化剂在CWOO中的催化活性顺序为:CaZrO₃>SrZrO₃>BaZrO₃。