臭氧催化剂将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来，是基于臭氧的高级氧化技术。按形态可分为均相催化臭氧化和多相催化臭氧化。研究发现，其中多相催化剂主要有三种作用。
1、吸附有机物
对那些吸附容量比较大的催化剂，当水与催化剂接触时，水中的有机物首先被吸附在这些催化剂表面，形成有亲和性的表面螯合物，使臭氧氧化更高效
2、催化活化臭氧分子
这类催化剂能有效催化活化臭氧分子，臭氧分子在这类催化剂的作用下易于分解产生有高氧化性的自由基，从而提高臭氧的氧化效率。
3、吸附和活化协同作用
在这类催化剂表明，有机污染物的吸附和氧化剂的活化协同作用，可以取得更好的催化臭氧氧化效果。
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