近年来金属氧化物催化臭氧降解水中有机物受到了广泛关注，但反应环境复杂及缺乏有效检测手段导致其催化机理不清晰。为解决目前实验机理研究存疑的问题，本项目拟以密度泛函理论（DFT）方法为研究手段，以具有不同催化活性且催化机理存在争议的γ-Al2O3和γ-AlOOH为催化剂模型，以相对氧化铝表面具有不同吸附能力的水中典型难降解有机物草酸和苯酚为待降解有机分子，通过建立固-液界面模型，探讨水、臭氧和有机分子在界面竞争吸附关系，模拟羟基自由基生成及有机分子分解过程，揭示表面水合结构、固-液界面作用和表面羟基形态对反应机理的影响因素。利用从头算分子动力学模拟两种金属氧化物催化臭氧降解有机分子过程，将其结果与DFT机理互相印证，寻找可能存在的新反应途径。本研究将为实验寻找、设计新型高效催化剂、增加臭氧使用效率提供理论依据，也可为今后多相催化臭氧机理模拟提供合理的理论模型。
