近年来,腈纶废水排放对水生态环境影响日趋严重,废水中主要难降解物质之一的丁二腈的高效降解成为处理腈纶废水难点。非均相催化臭氧氧化法是处理难降解有机物的理想方法之一,其中金属有机骨架（MOFs）催化剂因其比表面积巨大、孔隙率高、结构稳定性强以及表面催化位点多而得到广泛关注。特别是铁基金属有机骨架（Fe-MOFs）不仅具备MOFs的特性,而且成本低廉,易于制备。本研究对催化臭氧氧化机理进行分析,以三氯化铁（Fe Cl₃.6H₂O）为铁源,酒石酸（C₄H₆O₆）和对苯二甲酸（C₈H₆O₄）为有机配体,并掺杂Al³⁺和Cu²⁺等金属离子,采用水热合成法制备多种Fe-MOFs,并进行催化剂筛选。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）和BET法比表面积测试（BET）等手段表征MOFs的微观结构、官能团及元素组成。探讨初始p H值、催化剂浓度、水利停留时间和温度对MOFs催化臭氧降解丁二腈效率的影响。通过正交试验分析各因素对催化氧化影响程度,用COMSOL软件在实际控制边界条件下分析反应过程中各物质的浓度场分布。研究结果表明,在臭氧液相催化氧化过程中,气相臭氧溶解为液相臭氧才能被进一步被利用。催化剂的稳定性、比表面积和催化位点含量是影响非均相催化剂催化效率的核心因素。T2-MOF（以三价铁离子和酒石酸为原料合成的一种Fe（Ⅲ）-MOFs）催化剂催化效果较好,丁二腈的COD去除率可达73.1%。T2-MOF属于有多个优势生长方向的单斜晶系,为四棱柱状,晶粒均匀,长度约为1μm。FT-IR光谱中的CH₂吸收峰发生了红移,可能是由于Fe-O-C吸电子特性影响。T2-MOF由C、O和Fe元素组成,且分布均匀。XPS中不同化学键的结合能的变化证明三价铁对不同化学键产生了影响。T2-MOF的比表面积、总孔隙体积和孔径分别为24.9m²/g、0.070cm³/g和14.2nm,说明T2-MOF属于典型的介孔材料。单因素实验研究和正交实验结果显示,T2-MOF能够在较宽的p H范围（3.0～7.0）内稳定催化。较佳的催化反应条件为:气相臭氧浓度20～25mg/L;催化剂投加量30mg/L;p H约为7;温度约为22°C;水力停留时间为180min。对催化氧化效果影响较大的因素是水力停留时间。反应机理显示,CO₃^2-和Cl^-对丁二腈的氧化抑制较为明显,而SO₄^2-几乎无影响。T2-MOF催化臭氧氧化丁二腈属于拟一级反应,反应速率常数为7.75×10^-3min^-1,活化能为7.36KJ/mol,指前因子为0.15。COMSOL模拟软件计算得出在丁二腈氧化过程中臭氧主要集中在曝气口附近;有机物则均匀的分散在反应腔中,仅在与臭氧接触的部位有较低分布,氧化产物则分布于臭氧的曝气流动路径上。