Từ những năm cuối thế kỉ XX, trên thế giới đã có nhiều cảnh báo về sự tồn
tại của phenol và các hợp chất phenol trong môi trường, nhất là môi trường nước.
Phenol gây ô nhiễm môi trường nước tự nhiên do sự có mặt của nó trong nhiều
dòng thải công nghiệp như lọc hóa dầu, sản xuất phenol, dược phẩm, luyện than
cốc, luyện thép [1-3]. Phenol được phát hiện vào năm 1834, khi nó được chiết xuất
từ nhựa than đá. Đây là nguồn sản xuất phenol chính cho đến khi ngành công
nghiệp hóa dầu phát triển. Phenol thương mại được sản xuất bằng một số quá trình
tổng hợp như peroxyl hóa cumen, clo hóa benzen, oxy hóa toluen Từ đó phenol
được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học, đời sống, đóng góp to lớn vào
sự phát triển kinh tế của thế giới. Dù được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công
nghiệp, y học nhưng khoa học đã chứng minh phenol rất độc đối với con người và
sinh vật. Hợp chất này được liệt kê vào danh sách những chất cần ưu tiên xử lý theo
phân loại của EPA [4]. Vì vậy ô nhiễm phenol trong nước đang trở thành vấn đề
nghiêm trọng đối với nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam.
Ở Việt Nam nhu cầu sử dụng than cốc ngày càng tăng do sự phát triển của
ngành luyện thép. Nước thải luyện than cốc là loại nước thải công nghiệp có chứa
hàm lượng lớn phenol. Do phenol có độc tính cao với con người và sinh vật, vì vậy
cần thiết phải loại bỏ phenol ra khỏi dòng thải trước khi xả ra môi trường. Nhiều
phương pháp đã được ứng dụng để xử lý phenol trong nước như hấp phụ, sinh học,
oxy hóa ướt xúc tác Tuy nhiên, thường phải kết hợp hai hay nhiều phương pháp
mới có thể loại bỏ hoàn toàn phenol ra khỏi dòng thải. Gần đây, quá trình ozon hóa
xúc tác (Catalytic Ozonation Process – COP) hay còn gọi là catazon nổi lên như một
chiến lược mới về xử lý các chất hữu cơ khó phân hủy và đã được chứng minh hiệu
quả trongxử lý nước thải chứa các hợp chất phenol. Về bản chất,COP chính là một
phương pháp oxy hóa tiên tiến, trong đó xúc tác đóng vai trò tăng cường phân hủy
ozon trong nước, tạo ra nhiều hơn các gốc tự do hydroxyl (•OH) và các gốc oxy hóa
mạnh khác để phân hủy các chất hữu cơ trong nước [5]. Các chất hữu cơ độc hại,
khó phân hủy sẽ bị khoáng hóa hoàn toàn thành CO2 và nước hay các sản phẩm
trung gian ít độc hơn so với xử lý bằng quá trình ozon. Phương pháp này có nhiều
ưu điểm như không phát sinh các vấn đề liên quan đến hóa chất, hiệu quả phân hủy2
chất ô nhiễm cao, thời gian xử lý nhanh, thiết bị đơn giản, dễ lắp đặt, không phát
sinh ra bùn thải và đặc biệt là có thể tạo ozon từ không khí.