本發(fā)明提供一種納米四氧化三鐵/石墨烯復(fù)合芬頓催化膜及其制備方法和應(yīng)用，所述方法首先采用溶劑熱法制備了負(fù)載納米四氧化三鐵顆粒的還原氧化石墨烯納米片復(fù)合材料，以微濾膜為基底，通過自組裝方法制備得納米四氧化三鐵/石墨烯復(fù)合芬頓催化膜。該催化膜可有效活化水中的過氧化氫，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水中難降解有機(jī)污染物的高效去除，相比于均相芬頓反應(yīng)和納米材料催化的異相芬頓反應(yīng)，該催化膜將過氧化氫活化產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物種和污染物限域在納米片層間形成的納米尺度空間內(nèi)，這種納米限域作用使反應(yīng)動力學(xué)系數(shù)提升兩到三個數(shù)量級。本發(fā)明所制備的納米四氧化三鐵/石墨烯復(fù)合芬頓催化膜具有催化效率高、膜通量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。