本文首先从我国水资源现状和常规水处理工艺技术的背景出发,综述了臭氧在水处理中的应用现状。臭氧因为其具有强氧化性及消毒作用而经常被用于水处理技术中。另外,由于臭氧氧化具有选择性的特点,臭氧化法也经常应用于某些有机物的选择性合成中。基于单独臭氧化法的缺陷和实际应用的需求,结合固体碱（MgO）的特性,提出了本文的研究内容。本论文主要分为两个部分:MgO/GF催化臭氧化降解双酚A的研究;固体碱MgO催化臭氧化茴香脑制备茴香醛的研究。利用石墨毡（GF）为载体,采用等体积浸渍法制备了MgO/GF催化剂。研究了MgO/GF催化剂对催化臭氧化降解双酚A的性能。当溶液初始pH为7.0,反应9 min时,MgO/GF催化臭氧化对双酚A的去除率为88.2%,比单独臭氧化的去除率提高了46.1%。溶液的初始pH对双酚A降解有重要的影响,加入MgO/GF催化剂后可以有效提高溶液pH或缓解溶液pH的下降,进而提高臭氧化的效率。不同pH的实验表明,MgO/GF催化剂可以使臭氧化降解双酚A的效率提高近32%⁴6%。机理研究表明,MgO/GF催化臭氧化化双酚A主要遵循羟基自由基反应机理。臭氧与MgO/GF催化剂表面的碱性位不但可以催化臭氧分解生成羟基自由基,而且还可以对溶液pH起到提升或缓冲的作用,从而提高臭氧化的效率。MgO/GF催化剂重复使用五次时依然具有良好的催化活性,说明该催化剂相对较好的稳定性。气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）和高效液相色谱仪（HPLC）的分析结果显示,MgO/GF催化臭氧化降解双酚A的中间产物主要包括对苯醌、对二苯酚、4-异丙基苯酚、4-异丙烯基苯酚、马来酸以及乙酸等物质。采用热分解的方法制备固体碱MgO催化剂,研究了MgO催化臭氧化茴香脑制备茴香醛的性能。与传统臭氧化法相比,MgO/GF/O₃不但可以简化反应流程,还可以有效提高茴香醛的收率。在15%水/乙醇体系中加入0.2 g MgO催化剂反应150 min,一步法制备茴香醛的最大收率达83.6%。分析表明,溶剂中的水可以与两性离子结合生成偕羟基过氧化物,然后直接分解释放出醛或酮,从而提高臭氧化反应的效率。另外,溶剂引入水之后可以增大MgO的表面羟基密度,进而提高其催化性能。