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碳包覆钴纳米颗粒(Co@C)结合了外壳碳层与核心钴纳米颗粒两者的性能优势,在功能磁性材料、燃料电池材料、生物医学材料以及吸附材料等方面具有广泛应用前景。然而,目前所合成的Co@C纯度、形态结构和磁性能仍不理想,使其应用受到限制。因而,进一步探讨Co@C的合成工艺与性能仍具有重要意义。本论文采用化学气相沉积法(CVD),以Co为催化剂,合成了Co@C,探讨了不同类型催化剂载体(Al2O3和NaCl)上合成Co@C的工艺因素,研究了合成工艺条件对Co@C结构和磁性能的影响,分析了Co@C的合成机理,并初步探讨了Co@C的吸附性能,以期为其在高密度磁记录材料和水环境修复领域的应用提供实验基础。采用Co/Al2O3催化剂,甲烷为碳源,通过CVD合成出Co@C,探讨了合成温度和催化剂含量对Co@C形貌与结构的影响,分析了Co@C的磁性能。结果表明:700℃、5wt.%Co条件下,能够在Al2O3载体表面合成粒径均匀、稳定性好、石墨化程度和产率高的Co@C;对不同温度下合成Co@C的磁性能的研究表明:500℃、5wt.%Co条件下制备的Co@C磁性能较佳,矫顽力(Hc)为560.07Oe,影响磁性能的主要因素为碳含量和Co粒径。基于提高Co@C纯度和磁性能的考虑,采用新型Co/NaCl催化剂,通过乙炔的CVD合成出Co@C,研究了合成温度、催化剂含量及合成时间等工艺条件与Co@C形貌、结构、磁性能之间的关系与调控途径,探讨了Co@C的磁性能与吸附性能。结果表明:NaCl载体通过简单清洗和离心处理即可去除,从而获得高纯度的Co@C。随合成温度升高,碳包覆层从无定形碳或石墨碎片转变为石墨化程度高的碳层;延长合成时间,碳包覆层厚度逐渐增加。在400℃、1wt.%Co、合成时间30min条件下,可获得粒径均匀、热稳定性好、石墨化程度和Hc较高的Co@C,且Hc与核心Co的粒径和碳包覆层厚度有关。对NaCl载体上所合成的Co@C吸附性能的初步研究表明:Co@C对亚甲基蓝(MB)有较好的吸附去除能力;随MB浓度增加,Co@C对MB的吸附率降低,吸附规律符合Freundlich吸附等温模型,其吸附过程符合准二级反应动力学方程。