尖晶石铁氧体ZnFe₂O₄活性较高，且具有一定的磁性能，便于回收，在处理染料废水方面应用比较广泛，具有一定研究和使用价值。通过前期实验发现，在紫外光照射下，铁酸锌光催活性较低，并未达到预期效果。因此，为提高其活性，采用掺杂方式向能带中引入杂质能级，调节能带结构，以提高铁氧体对光吸收的能力，在一定程度上提高尖晶石型铁氧体的催化效率。本文基于第一性原理利用Castep软件对ZnFe₂O₄及掺杂后铁氧体的能带结构进行理论分析。在理论分析基础上，采用蛋清络合剂溶胶-凝胶法，选取二价离子Co²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺及三价离子Sm³⁺、La³⁺、Y³⁺、Nd³⁺进行实验分析。由于Co²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺的半径小于Zn²⁺、Fe³⁺半径，掺杂后进入四面体，取代Zn，得到目标产物X_0.1Zn_0.9Fe₂O₄(X=Mg²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺)；而Ba²⁺及三价离子Sm³⁺、La³⁺、Y³⁺、Nd³⁺半径远大于Zn²⁺、Fe³⁺半径，掺杂后进入八面体，Ba²⁺与Fe³⁺争夺B位，而三价离子将取代Fe³⁺，分别得到目标产物为Ba_0.1Zn_0.9Fe₂O₄、ZnM_0.2Fe_1.8O₄(M=La³⁺、Sm³⁺、Y³⁺)。并通过XRD、SEM及光催化实验对样品进行表征，XRD分析表明样品均为单一的尖晶石结构；SEM分析表明，掺杂前后样品形貌基本一致，为八面体形貌；光催化实验分析表明，ZnFe₂O₄催化甲基橙脱色率为75.75%；X_0.1Zn_0.9Fe₂O₄(Mg²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺)中掺杂Mg²⁺甲基橙脱色率最高为77.7%；ZnM_0.2Fe_1.8O₄(La³⁺、Sm³⁺、Y³⁺、Nd³⁺)中，掺杂La³⁺后样品活性做强，脱色率为82.72%。故最佳掺杂元素为La。本文分别采用不同合成方法制备了尖晶石型ZnLa_0.2Fe_1.8O₄，发现水热法可合成棒状铁氧体，甲基橙脱色率为86.37%；蛋清络合剂溶胶-凝胶法可合成立方体结构样品，甲基橙脱色率为82.72%；自蔓延溶胶-凝胶法可合成层状结构铁氧体，其降解甲基橙脱色率为65.15%；草酸共沉淀法可柱状结构，其降解甲基橙脱色率为67.45%。