现代无线通讯技术的迅速发展，尤其是移动通讯与卫星通讯的发展使得其对微电子器件的要求越来越高，为了实现电子元件的小型化和单片化要求其体积更小、速度更快、频率更高、功耗更低。在小型化的过程中，选择合适的高介电常数材料对于电子电路小型化与微型化具有非常重要的意义，由于其介电常数高，很小的体积能够具有很高的电容能力，因而具有很大的体积优势，大大降低了原材料成本，集成度也大大提高。本文中研究了四种功能电陶瓷的结构和性能之间的关系。另外，还研究了磁性纳米材料对水环境中重金属离子的去除。本研究主要内容包括：　　⑴LaMnO3-CaTi0.5Mn0.5O3固溶体的结构、磁性与介电性能研究。我们采用了本课题组新发现的巨介电常数材料CaTi0.5Mn0.5O3与LaMnO3复合形成固溶体，通过X射线衍射及Rietveld精修分析，掺杂使原有的空间群为R3c六方结构转变为pnma的正交结构。进一步通过VSM发现，相对于单相LaMnO3，随着掺杂程度的增加，Mn3+/Mn4+降低导致铁磁相互作用Mn3+-O-Mn4+被削弱，引起饱和磁化强度不断降低。形成固溶体后，由于(Ti，Mn)-O(2a)键的压缩和(Ti，Mn)-O(2b)的拉伸，材料的介电常数有所提高，而其介电损耗减小。　　⑵对新型巨介电材料Ca2TiCrO6(CTR)陶瓷的结构与性能的研究。采用传统的固相烧结法成功合成了CTR陶瓷并用SEM，EDS，XPS和XRD等手段对其进行表征。通过Rietveld精修发现CTR是具有pbnm空间群的正交结构材料，SEM图中可以看到合成的陶瓷样品非常致密，晶粒大小约为5-20微米。CTR在100Hz、298K的条件下其介电常数能达到80000，在测量范围内其介电常数维持在40000以上。通过XPS确定了Cr离子和Ti离子的混价，而这种Cr3+/Cr6+和Ti3+/Ti4+的混价诱导的电子铁电性产生了CTR的巨介电行为。电导率的测定进一步证明离子之间的混价是导致CTR巨介电行为的主要原因。不同电极下的介电常数的测定表明外在因素CTR陶瓷的介电常数的影响非常微弱。　　⑶系统研究了双钙钛矿Sm2NiMnO6(SNM)的结构、价态、磁性和介电性能。结构精修表明SNM为双钙钛矿结构的P21/n空间群。在SNM中存在双磁相转变温度分别为105.11K和159.28K，可以分别归因于Ni3+-O-Mn3+和Ni2+-O-Mn4+离子之间的超交换作用。X射线光电子能谱以及样品的有效磁矩可以进一步证实此观点。在SNM中发现其介电常数存在一个平台，并维持在一个较高的值，此现象可以用Maxwell-Wagner的界面机理和Ni2+/Mn4+之间的电子跃迁来解释。　　⑷对钨青铜铁电体系BaO-Nd2O3-CuO-Nb2O5的研究。采用传统的高温固相烧结成功合成了单相的Ba5NdCu1.5Nb8.5O30(BNCN)陶瓷，Rietveld精修说明其为单相状态并得到详细的结构信息。钨青铜结构中，Ba和Nd离子无序地占满了A1位，而A2位只有Ba离子，B位由Cu和Nb离子共同占据。在450-523K之间，介电常数存在一个明显的弛豫，材料中的氧空位引起的离子排列的无序可能是产生该介电弛豫的原因。　　⑸氨基功能化的磁性纳米Fe3O4颗粒对Pb(Ⅱ)离子的吸附研究。利用一种简便的一锅溶剂热法成功地合成了氨基替换的磁性纳米Fe3O4颗粒并将之应用于Pb(Ⅱ)离子的吸附。在水环境中，氨基功能化的磁性纳米Fe3O4颗粒对Pb(Ⅱ)离子具有很高的吸附容量，能有效地去除水环境中的Pb(Ⅱ)离子。吸附过程遵循pseudo-second order动力学模型，其决速步为化学吸附。通过与不同吸附等温线模型拟合，发现吸附过程遵循Langmuir模型，pH=5、298K的条件下其吸附容量为40.10mg g-1。从Dubinin-Radushkvich模型计算出吸附平均自由能为10.31kJ mol-1，表明该吸附过程为化学吸附。此外，Pb(Ⅱ)离子可以从吸附剂上脱附，具有很好的重复利用性，且其对工业废水和自来水中的Pb(Ⅱ)离子去除效率都能达到98％。本文研究的磁性纳米材料能非常有效的去除Pb(Ⅱ)离子，具有很强的应用价值。