非均相Fenton技术有效地克服了传统Fenton反应的诸多不足之处,具有较好的实际应用潜力。本研究采用真空浸渍法在天然埃洛石纳米管（HNTs）内部原位构筑Fe₃O₄纳米粒子,获得了新型的非均相Fenton催化材料。借助X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、孔结构与孔径分析、比表面积（BET）、振动样品磁强计（VSM）等表征手段对Fe₃O₄/HNTs复合材料进行物相、形貌以及磁性能分析。以甲基橙（MO）作为目标污染物,系统地研究了Fe₃O₄/HNTs复合材料的合成条件以及反应条件对Fenton反应效能的影响。动力学研究分析了不同实验条件对反应速率常数k的影响。结合紫外吸收光谱（UV-vis）,系统研究了不同反应过程中MO降解效率、铁离子溶出、H₂O₂的分解效率和·OH产出之间的内在关联,并提出了Fe₃O₄/HNTs非均相Fenton反应机理。表征结果表明:预处理并未破坏HNTs的天然晶体结构。在保持着HNTs天然纳米管状结构的同时,将Fe₃O₄纳米粒子均匀地负载在管腔内,并且Fe₃O₄粒径均匀,结晶良好。Fe₃O₄/HNTs具有良好的磁性,可以利用外加磁场进行回收并重复利用。研究结果表明:当HNTs含量为80%、合成温度为95°C、合成时间为3 h时,Fe₃O₄/HNTs复合材料具有最佳催化氧化活性。初始p H=2.0、MO浓度为10 mg/L、H₂O₂浓度为29.38 m M,催化剂用量为0.5 g/L时,MO的脱色率为99.8%。单因素实验结果表明:随着H₂O₂浓度、初始p H与催化剂用量的增加,MO的脱色率先升高后降低。随着初始MO浓度的升高,其脱色率逐渐下降。不同体系降解MO的结果表明:Fe₃O₄/HNTs非均相Fenton反应体系可使MO降解率显著提高。Fe₃O₄/HNTs非均相Fenton体系的反应机制主要包括两方面:一是HNTs的吸附作用,二是Fe₃O₄纳米粒子引发的Fenton氧化作用,二者协同可以进一步提高降解MO的效能。反应机理研究表明:MO的脱色是Fe₃O₄/HNTs复合催化剂与H₂O₂共同作用的结果;酸性条件更有利于铁离子从Fe₃O₄/HNTs复合催化剂中溶出;H₂O₂浓度过低或过高都不利于·OH的产出,当H₂O₂浓度为29.38 m M时,溶液中·OH的产出量最大,MO的脱色效果最好。