有机染料废水对水生生态系统和公共健康构成严重威胁[1,2]，这凸显了对高效且生态友好的先进净化方法的迫切需求。已经广泛采用了多种方法来去除染料，包括物理吸附[3]、膜过滤[4]、生物处理[5]和化学絮凝[6]。然而，这些方法通常受到固有缺点的限制，如二次污染、高运营成本和较差的可持续性[7,8]。光催化作为一种高级氧化过程（AOP），通过在可见光下生成活性氧（ROS）来矿化有机污染物[9,10]，符合绿色化学和可持续发展的理念[11]。然而，光催化剂大规模应用的主要瓶颈在于分离和回收的难度[12]，这通常成本高昂且可能导致催化剂损失或二次污染。磁性光催化剂可以通过外部磁场从水悬浮液中快速回收[13]，从而简化后处理并降低运营成本。尽管复合光催化剂可以通过改善光生载体的分离来提高活性[14]，但其多相结构可能会引入界面不稳定性[15]、光腐蚀[16]和合成复杂等问题。相比之下，单相光催化剂具有结构均匀、化学稳定性高、合成简单和制造成本低的优点[17]。
尖晶石型金属氧化物在光催化领域受到了广泛关注，因为它们具有可调的组成性质、结构稳定性和优异的电子性质[18]。这些化合物通常采用AB2O4公式，其中A和B分别占据四面体和八面体位置[19]。在各种尖晶石型材料中，锌铁氧体（ZnFe2O4）特别受到关注，原因如下：（1）其相对较窄的带隙使其能够有效吸收可见光[20]；（2）其优异的光化学稳定性和耐腐蚀性[21]，以及环境友好性、天然丰富性和低毒性[22]；（3）其固有的磁性，便于通过磁场回收[23]。
本文通过水热煅烧法合成了满足高光催化性能、稳定性和磁回收要求的ZnFe2O4纳米颗粒。系统研究了ZnFe2O4的结构、光学性质和光催化性能。更重要的是，其降解机制不仅包括光生空穴的直接氧化，还包括由单步两电子氧还原反应引发的类似Fenton的反应。这种光催化氧化与类似Fenton反应之间的协同作用，结合出色的稳定性和易于磁分离的特点，凸显了单相ZnFe2O4纳米颗粒作为可持续且经济高效的高级废水处理平台的潜力。
