本产品开发基于工业废水中有机污染物种类复杂、降解难度大，传统处理方法如吸附、混凝、膜分离等存在处理效率低、能耗高、二次污染严重等问题。催化臭氧氧化作为一种高级氧化技术，可高效降解多种难处理有机物，但其应用受限于催化剂的性能瓶颈。二氧化锰（MnO₂）因其丰富的晶型结构、强氧化性和环境友好性被广泛研究，然而其本征结构中比表面积小、孔径分布窄、表面活性位点暴露不足，限制了催化反应效率。此外，陶瓷膜作为高稳定性分离材料，广泛用于水处理，但其易受有机污染物堵塞而发生膜污染，通量衰减快、使用寿命短。将二氧化锰催化剂负载于陶瓷膜上，可实现催化降解与膜分离协同处理，但也面临膜表面负载不均、附着不牢及界面催化效率低等技术挑战。

为解决这些问题，实现催化降解与膜分离协同，研究团队提出通过模板法制备介孔二氧化锰改善催化剂结构，再以溶胶凝胶法将其负载于陶瓷膜表面，构建催化陶瓷膜复合材料，突破膜表面负载不均、附着不牢及界面催化效率低的技术挑战，推动催化臭氧与膜技术集成化高效应用。

产品围绕有机废水中难降解污染物的高效去除问题，提出并构建了一种基于介孔二氧化锰（S-MnO₂）的催化陶瓷膜复合材料。通过模板法制备介孔二氧化锰改善催化剂结构，再以溶胶凝胶法将其负载于陶瓷膜表面，构建催化陶瓷膜复合材料，突破膜表面负载不均、附着不牢及界面催化效率低的技术挑战，推动催化臭氧与膜技术集成化高效应用。

本产品结构为“介孔二氧化锰催化剂+陶瓷膜复合结构”，其中介孔二氧化锰催化剂（S-MnO₂）以介孔分子筛SBA-15为硬模板、硝酸锰为锰源，制备出比表面积大、孔结构有序、氧空位丰富的S-MnO₂催化剂；催化陶瓷膜采用“Al₂O₃支撑层+TiO₂中间层+MnO₂顶层”三层结构。通过溶胶凝胶法将催化剂均匀负载在陶瓷膜表面，构建出同时具备催化氧化与分离功能的复合膜。

  该产品核心功能包括高效降解污染物，对甲基橙降解率最高可达98.37%、草酸降解率为92.96%，显著优于未负载组及C-MnO₂对照组；协同控制膜污染，催化反应在膜表面原位进行，可降解附着有机物，延长膜组件使用寿命，且反应无需额外加热或高压设备，能耗较低；材料结构与性能稳定，催化剂可重复使用，催化膜机械稳定性与耐腐蚀性良好。本产品适用于印染、制药等行业的高浓度有机废水处理，可通过预处理降低后续处理负荷，也可通过深度处理提升出水水质，能够适配该类行业有机废水不同处理阶段的技术需求，为废水处理流程的高效推进与水质达标提供支持。