水环境中的残留抗生素对人体健康和环境安全构成潜在威胁。臭氧氧化技术通常能有效去除这类物质。然而,臭氧对有机物的选择氧化性使得该技术存在臭氧利用率低和TOC去除能力有限等问题。本文使用对抗生素和臭氧具有共吸附能力的高硅ZSM-5分子筛（HSZSM-5）强化臭氧氧化磺胺甲噁唑（SMX）,并通过浸渍-沉淀法制备CeO₂@HSZSM-5催化剂,用于非均相催化臭氧氧化过程提高TOC去除率。研究了HSZSM-5/O₃协同工艺对水中磺胺甲噁唑（SMX）的去除效能和影响因素。结果表明,HSZSM-5/O₃协同工艺对SMX和臭氧的共吸附作用可提高它们之间的反应速率并在15 min内完全去除水中SMX,所消耗的臭氧量仅为单独臭氧氧化法的65.0%。SMX去除率与臭氧浓度、p H和CO₃^2-/HCO₃^-浓度呈正相关。协同工艺30 min内对TOC仅有41.3%的去除率。臭氧再生HSZSM-5试验结果表明,HSZSM-5再生效果与臭氧投量、再生时长和p H呈正相关。“吸附-再生”实验结果表明HSZSM-5在p H=10条件下具有最优再生效果,5次重复使用后的吸附量为12.8 mg/g,是未再生HSZSM-5的9.1倍。TGA/DTG和XRD分析表明,SMX在吸附过程中填充了HSZSM-5的正弦孔道,FTIR分析证实了臭氧通过对HSZSM-5孔道中的“清洁作用”使其恢复吸附能力。研究了CeO₂@HSZSM-5非均相催化臭氧化体系对TOC去除效能。通过仪器表征可知,10 wt%CeO₂@HSZSM-5具有较高比表面积,且表面CeO₂纳米颗粒大小均一,丰富的表面羟基是该催化剂的活性位点。催化臭氧氧化体系中的臭氧利用率和臭氧降解速率分别是单独臭氧氧化体系的1.4倍和2.3倍。此外,催化臭氧化体系提高了电子转移速率,使氧化过程中更多的Ce⁴⁺被还原为Ce³⁺。实验结果表明,催化臭氧氧化体系于p H₀=7、臭氧投量6.2 mg/L、催化剂投量0.4 g/L条件下,TOC去除率比单独臭氧氧化体系提高了53.5%。TOC去除率与臭氧及催化剂投量正相关。除p H₀=11外的非均相催化臭氧化体系p H在30min内均降至2.8-3.5,这导致了最终TOC去除率的差异。CeO₂@HSZSM-5在5次重复使用后对TOC去除率仅降低了5.9%,物理结构和表面化学性质也没有明显改变。