近年来,抗生素因其广谱抗药特性被大量应用于医药行业,其中四环素类抗生素在全球范围内的庞大生产量和使用量使其成为第二大常用抗生素。芬顿（Fenton）技术是一种常用的去除水体中抗生素的有效方法。但是芬顿技术存在一些致命的缺点,如:铁泥、高耗铁、低p H等,因此探索一种高活性、稳定性好、p H实用范围广的类芬顿催化剂变得尤为重要。本文以盐酸四环素（TC）作为目标污染物,通过壳聚糖生物基材料负载Fe₃O₄NPs,合成了毫米尺寸（3–4 mm）的多孔磁性壳聚糖微球（Fe₃O₄-Cs）,研究其催化H₂O₂降解四环素类抗生素的效率及机理,并初步设计出适用于该类芬顿催化剂的反应器。主要内容和讨论如下:（1）通过原位共沉淀法和两步法合成了Fe₃O₄-Cs微球,并比较了两种催化剂对TC的催化活性,结果表明原位沉淀微球具有明显更好的活性。分析原因,原位共沉淀微球中Fe₃O₄ NPs具有更小的粒径（5.97 nm）以及Fe₃O₄ NPs可均匀分散在微球表面从而带来更多的活性位点,而两步法微球中的Fe₃O₄ NPs粒径为180.37 nm且合成过程中部分活性位点被壳聚糖包裹而损失。（2）采用包括XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS、TG、BET等手段对Fe₃O₄-Cs微球进行表征,证实微球的多孔结构、强稳定性、大比表面积等形貌和结构。以TC的去除率为指标,对反应条件进行优化,在最佳反应条件下,20 min内可去除96.0%的TC。对其他两种四环素类抗生素土霉素、强力霉素的高降解活性进一步证实了该催化剂的普适性。不同降解过程的反应动力学分析证明该体系符合伪一级动力学模型。（3）对该催化剂进行六次循环利用实验,证明该催化剂具有高稳定性和可重复利用性。通过HPLC-MS分析并初步模拟出四条降解路径,结果表明开环反应和官能团脱离是TC的主要降解方式。通过自由基捕获实验和电子顺磁共振实验,证明本体系中羟基自由基为主要活性基团,超氧自由基也贡献小部分作用。针对该催化剂的大尺寸球形（直径3–4 mm）特征,初步设计了适用于该催化剂的类芬顿反应器和工业大批量生产设备。大量Fe₃O₄ NPs原位共沉淀形成在微球表面、Fe₃O₄上的铁基与壳聚糖链上的氨基强力螯合、多孔大比表面的结构共同促进了Fe₃O₄-Cs微球的强催化活性与高稳定性。