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对氯硝基苯（4-chioronitrobenzene,4-CNB）作为一种典型的难降解有机化合物在水体中的检出浓度一般在纳克到微克级,其对水环境及人体健康具有一定的危害作用,且在常规水处理工艺中去除效能相对较低,多采用高级氧化技术对其进行分解去除。本研究采用硅酸铁作为催化剂,考察催化臭氧氧化水中微量4-氯硝基苯去除效能,揭示其反应作用机理。硅酸铁材料在pH=11条件下以Si/Fe元素比例为0.5沉淀24 h,并在350℃下焙烧2 h合成而得。通过SEM、EDAX、BET、XRD、FT-IR、XPS等表征手段对硅酸铁进行了表征,并通过同样的制备过程合成a-Fe2O3对比探讨Si的掺入对硅酸铁材料性能的改变。相比a-Fe2O3而言,硅酸铁材料比表面积由55.2 m2/g增大到321.3 m2/g,测得该硅酸铁为无定型的微孔材料,平均孔径为1.9 nm。硅酸铁表面有Fe-O-Si二元氧化物及Fe-O氧化物的存在,其中Fe-O归属于a-Fe2O3。硅酸铁作为臭氧氧化催化剂对水中微量的4-CNB具有较好的催化分解效果,相比单独臭氧氧化体系去除效率显著提升27.5个百分点,硅酸铁对4-CNB的吸附能力较弱。同一硅酸铁具有较高的催化稳定性,重复使用3次后催化效果依然较高且使用过程中Fe3+微量的溶出。实验对不同因素（如:水体温度、pH值、碳酸氢盐碱度、不同水质本底及阴阳离子浓度）对硅酸铁催化活性进行了考察,研究结果表明:在35℃及pH=9.0条件下催化体系中4-CNB去除效能相对较高;碳酸氢根离子浓度对催化体系4-CNB去除效能影响较大;Ca2+、Mg2+对硅酸铁表面有络合作用,对催化活性具有一定的抑制作用。硅酸铁对水中的臭氧分子具有可逆的吸附能力,吸附的臭氧容易发生脱附现象。叔丁醇的加入使得催化体系中4-CNB的去除效能下降了64.2个百分点,结果说明反应体系中羟基自由基为主要氧化物种。利用ESR检测技术捕捉羟基自由基,实验结果表明硅酸铁催化体系中羟基自由基加合物谱图峰强度明显高于单独臭氧体系。研究表明,硅酸铁表面由Fe-Si氧化物和a-Fe2O3构成,a-Fe2O3为促进氧化分解活性物质,其表面的Fe-Si二元氧化物能促进a-Fe2O3分解臭氧产生羟基自由基,提高4-CNB转化效率。