本发明属于环境催化材料领域，具体涉及一种臭氧氧化催化材料及其制备方法与应用。所述催化材料是一种覆有微弧氧化涂层的通孔泡沫铝材料，其中，泡沫铝作为基体，是具有毫米级孔洞的大块结构，微弧氧化涂层作为催化活性组分的载体，具有微米级孔洞结构；而微弧氧化涂层的表面及内部还掺杂有纳米尺寸的催化活性组分，整体形成具有毫米‑微米‑纳米三级结构的递进关系，显著增大比表面积；且该催化材料制备简单、使用方便，在废水处理领域具有巨大的应用价值。