芬顿反应因为氧化性强、反应快等优点,被广泛用于处理色度高、毒性大、可生化性差的有机废水,但存在难以回收,易产生大量铁泥等缺点,阻碍了此技术的工程应用。为了克服此技术的不足,本文利用非均相芬顿反应对染料废水进行降解脱色。本研究以鲕状赤铁矿、叶山褐铁矿为铁源,通过氢气还原和高温硫化制备了零价铁（ZVI）、硫化赤铁矿（SH）、硫化零价铁（SZ）和硫化褐铁矿（SL）四种非均相催化剂。采用XRD、XPS、FTIR、SEM等表征手段研究了各样品的晶体结构、物相组成、微观形貌等。以亚甲基蓝为研究对象,详细研究了ZVI、SH、SZ和SL催化过氧化氢降解亚甲基蓝的影响因素及作用机理。主要研究结果如下:（1）鲕状赤铁矿在氢气气氛中经热处理形成ZVI。降解实验表明,当ZVI投加量为69.0 mg/L,H₂O₂浓度为5.0 mmol/L,初始p H值为3.0时降解效果最好,色度去除率基本达到100%,TOC去除率为47%,并且BMG动力学模型能较好地描述亚甲基蓝的降解过程。此外,7次循环使用后脱色率仅下降6%,表现出良好的稳定性。机理分析表明,ZVI释放出的Fe²⁺催化H₂O₂,产生的HO·是亚甲基蓝降解的主要原因。（2）鲕状赤铁矿、ZVI和叶山褐铁矿在硫化氢气氛中经热处理后分别得到产物SH、SZ和SL。实验结果表明:SH投加量为200 mg/L,H₂O₂浓度为12.5 mmol/L;SZ投加量为150 mg/L,H₂O₂浓度为12.5 mmol/L;SL投加量为50 mg/L,H₂O₂浓度为1.0 mmol/L时,各体系在p H值为3.0时降解效果最好;随着反应温度升高,亚甲基蓝脱色率有所提升,并且亚甲基蓝降解过程均符合一级动力学模型。各体系持续缓慢释放Fe²⁺的溶出和淬灭实验表明体系生成的HO·是亚甲基蓝降解的主要原因。5次循环实验后,仍有较好的脱色率（80%、90%、90%）,表现出良好的可循环性。（3）结合第三章和第四章实验结果,以亚甲基蓝脱色率、p H值的适应性、TOC去除率等相关参数对ZVI、SH、SZ、SL催化能力进行了综合对比。再结合相同条件下的一级动力学参数反应速率（k₁）、催化剂投加量、H₂O₂浓度、反应时间等因素,四种催化剂催化能力由强到弱依次为:SL>ZVI>SZ>SH。通过第四章XRD、SED等结果,叶山褐铁矿是具有纳米结构的铁锰矿物,其结晶度低,活性高,这是SL的催化效果优于ZVI、SZ和SH的原因。