本发明提供一种强化臭氧氧化的多相金属催化剂及制备方法和应用，该催化剂采用陶粒骨架，以7-12质量份的Mno2、3-7质量份的Tio2、5-9质量份的Al2o3、5-12质量份的Fe2o3和60-80质量份的黄土混合后喷洒形成包衣附着在陶粒骨架上烧制而成。本发明的强化臭氧氧化的多相金属催化剂用于臭氧高级氧化工艺中，能高效去除石油、化工行业废水深度处理中难生物降解的有机物，提高臭氧的利用率，大幅降低废水处理生产成本，与单一臭氧投加工艺相比，能提高氧化效率30％—120％。