El agua limpia es un recurso precioso y limitado que desempeña un papel crucial en el apoyo a la vida en nuestro planeta. Sin embargo, el sector industrial, especialmente la industria farmacéutica, contribuye significativamente al consumo de agua, lo que puede llevar a la contaminación de los cuerpos de agua. El reactivo de Fenton se introdujo en la investigación actual para oxidar el paracetamol como un contaminante emergente en dichos efluentes. Por lo tanto, empleamos un método de co-precipitación sencillo para fabricar óxido de hierro magnético recubierto de quitosano, que se denomina en este estudio como Chit@FeO. Se utilizaron espectroscopía de difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopía de reflectancia difusa (DRS), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y microscopía electrónica de barrido (SEM) para caracterizar la muestra. Es crucial tratar dichos efluentes debido al rápido aumento de contaminantes emergentes. En este estudio, se introdujo un sistema foto-Fenton como una combinación de un catalizador Chit@FeO aumentado con peróxido de hidrógeno bajo condiciones de iluminación ultravioleta (UV). Los resultados revelan que solo 1 hora de tiempo de irradiación es eficiente para oxidar las moléculas de paracetamol. Se registraron dosis de 20 y 200 mg/L de Chit@FeO y HO, respectivamente, y un pH de 2.0 como las condiciones operativas óptimas que corresponden a la oxidación de 20 mg/L de paracetamol a una tasa de eliminación del 95%. Un aumento en la temperatura de reacción resulta en una disminución de la tasa de reacción, y esto, a su vez, confirma que el sistema de reacción es de naturaleza exotérmica. Se verificó la sostenibilidad del catalizador y se consideró adecuada para tratar y oxidar el paracetamol, incluso hasta el cuarto ciclo, logrando una tasa de eliminación del 69%. Se aplica un enfoque de modelado cinético a los resultados experimentales, y los datos cinéticos revelan que el sistema de oxidación se ajusta a la cinética de segundo orden, con constantes de tasa que varían de 0.0157 a 0.0036 L/mg·min. Además, un análisis de los parámetros termodinámicos revela que la reacción es exotérmica y no espontánea, prediciendo una energía de activación de 36.35 kJ/mol. Por lo tanto, el sistema propuesto puede abordar las limitaciones asociadas con el sistema de Fenton homogéneo.