臭氧氧化是一种高级氧化技术,但单独臭氧对有机物有选择性,且降解速度较慢。多相催化臭氧化技术提高了臭氧的利用率和有机物的氧化程度,对难降解有机污染物的去除效果较好,近些年越来越受到人们的重视。苯酚是一种来源广泛的有机污染物,具有高毒性和致癌性,所以研究高效去除苯酚具有非常大的现实意义。石墨烯具有优越的化学稳定性、电导性和比表面积大等特点,现阶段让臭氧和石墨烯结合进行水处理方面的研究还比较少见,它在催化臭氧化领域具有很大潜能。采用改进的Hummers法制备出了氧化石墨（GO）,然后以氧化石墨为前驱物,利用水合肼还原法分别制备出了石墨烯负载二氧化锰（MnO₂/RGO）、石墨烯负载磷酸锰（Mn₃（PO₄）₂/RGO）和磁性材料MnO₂/Fe₃O₄/RGO。采用多种表征手段对样品进行表征,然后研究了它们在催化臭氧化中对苯酚的降解效果,考察了催化剂投加量、初始溶液pH值、反应过程中pH变化、叔丁醇、催化剂循环使用次数等对催化臭氧化反应的影响,进而对它们催化臭氧化苯酚的反应机理展开了初步研究。MnO₂/RGO的表征结果显示MnO₂以球状形式分布在石墨烯表面。在MnO₂/RGO/O₃体系中,MnO₂/RGO和RGO对苯酚的吸附作用很小,RGO对臭氧几乎没有催化作用。当pH=3时,MnO₂/RGO/O₃苯酚去除率相比单独臭催提高最大,提高了97.7%。苯酚的去除率与催化剂的投加量呈正相关。O₃浓度越高苯酚的去除率也越高。单独臭氧和MnO₂/RGO体系苯酚的去除率随pH值得增加而变大。MnO₂/RGO/O₃体系和单独臭氧体系中溶液pH值都会随着反应时间的增加而变小。叔丁醇试验表明,催化剂表面和溶液都涉及自由基机理,表面反应在MnO₂/RGO催化臭氧氧化苯酚过程中起了重大作用。溶液初始pH的影响试验和反应过程中溶液pH变化试验间接证明了MnO₂/RGO催化臭氧降解苯酚反应遵循羟基自由基机理。Mn₃（PO₄）₂/RGO的表征结果显示Mn₃（PO₄）₂成功负载到了石墨烯上,且Mn₃（PO₄）₂呈非晶形态。苯酚的去除率与催化剂的投加量成正相关。在一定范围内升高温度可以提高苯酚的去除率,但是温度过高时,苯酚去除率会迅速下降。Mn₃（PO₄）₂/RGO/O₃体系和单独臭氧体系苯酚的去除率随pH值的增加而变大。当pH=3时Mn₃（PO₄）₂/RGO/O₃苯酚去除率相比单独臭催提高最大,提高了135.4%。Mn₃（PO₄）₂/RGO/O₃体系和单独臭氧体系中溶液pH值都会随着反应时间的增加而变小。叔丁醇试验表明,Mn₃（PO₄）₂/RGO催化臭氧降解苯酚反应遵循羟基自由基机理,苯酚主要是被·OH氧化的。溶液初始pH的影响试验和反应过程中溶液pH变化试验间接证明了Mn₃（PO₄）₂/RGO催化臭氧降解苯酚反应遵循羟基自由基机理。MnO₂/Fe₃O₄/RGO/O₃体系和单独臭氧苯酚的去除率随pH值的增加而变大。当pH=3时MnO₂/Fe₃O₄/RGO/O₃苯酚去除率相比单独臭催提高最大,提高了115.4%。磁性分离试验表明MnO₂/Fe₃O₄/RGO的磁性比较强,可以通过磁铁从溶液中快速分离。叔丁醇试验表明,MnO₂/Fe₃O₄/RGO催化臭氧降解苯酚反应遵循羟基自由基机理。