En este trabajo se explora la viabilidad de procesos tipo Fenton, homogéneo y heterogéneo, para el tratamiento de contaminantes lipofílicos contenidos en aguas oleosas. Se ha seleccionado el colorante Sudán IV como contaminante modelo y el ciclohexano como fase oleosa. Atendiendo al distinto coeficiente de reparto en el sistema bifásico agua-ciclohexano, se han seleccionado cuatro catalizadores basados en hierro; dos compuestos de hierro homogéneos: una sal soluble en la fase acuosa y un complejo soluble en la fase orgánica, y dos catalizadores heterogéneos: hierro soportado en carbón activo (localizado preferentemente en la fase orgánica) y magnetita natural (con afinidad por ambas fases y principalmente concentrado en la interfase). El estudio preliminar de los cuatro catalizadores en la descomposición de H2O2 (en ausencia de contaminante) reveló que los catalizadores homogéneos son más activos y, por tanto, presentan mayor potencial para ser utilizados en sistemas bifásicos. En presencia de estos materiales (10 mg L-1) se consiguen conversiones de contaminante superiores al 50% a las 24 h de reacción, trabajando con la cantidad estequiométrica de oxidante. Los resultados obtenidos son prometedores y abren la puerta a la síntesis y aplicación de nuevos catalizadores homogéneos adecuados para este tipo de sistemas.