煤化工废水（如煤气化废水）中常含有高浓度的酚类、氰化物和氨氮，毒性极强，是工业废水处理的难点。催化臭氧化技术是处理这类废水的有效深度处理或预处理手段。开发兼具高催化活性、高机械强度和长寿命的催化剂是关键。γ-Al₂O₃纳米管是一种具有一维管状结构、高比表面积和优异热稳定性的陶瓷材料，是理想的催化剂载体。通过浸渍-煅烧法，将Mn₂O₃纳米颗粒均匀地锚定在其内外表面，制成Mn₂O₃@γ-Al₂O₃纳米管催化剂。

  Mn₂O₃是一种高效的臭氧分解催化剂，其晶格中富含的Mn³⁺/Mn⁴⁺氧化还原对和氧空位，能高效地将O₃分解为具有更强氧化能力的·OH和单线态氧（¹O₂），从而无选择性地氧化废水中包括酚类、氰化物在内的各种顽固有机物，并实现彻底的解毒。在间歇和连续流催化臭氧化实验中，该催化剂对苯酚和总氰化物的去除效率均接近100%。即使在含有高浓度碳酸氢根（·OH淬灭剂）的复杂煤化工废水基质中，其催化活性依然强劲，这得益于¹O₂的非自由基氧化贡献。连续运行30天，催化剂的活性和物理强度保持稳定，Mn离子的溶出浓度极低。

  电子顺磁共振测试证实了体系中·OH和¹O₂的存在。气相色谱-质谱和离子色谱分析表明，苯酚被彻底矿化为CO₂和水，氰化物被氧化为无毒的氰酸根（CNO⁻）并进一步分解。该研究为高毒难降解煤化工废水的处理，提供了一种高效、稳定、兼具自由基与非自由基氧化路径的长寿命催化臭氧化催化剂。

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