四氧化三铁(Fe304)纳米材料由于其小尺寸所产生的超顺磁性能,在生物医学和磁记录等领域有着广泛的应用。由于磁性纳米材料在应用上的便利性,将磁性纳米材料与其他功能纳米材料(如光学材料、催化剂等)进行复合,形成多功能纳米材料,是当前的研究趋势。核壳结构多功能材料因为其结构稳定、聚合度高等优点,是当前研究的焦点,应用领域也最为广泛。本篇论文主要讨论了两类磁性颗粒负载的多功能纳米材料的制备和性能研究。一是磁性颗粒负载的荧光纳米材料,即多孔核壳结构Fe304@Y2O3:Ln (Ln=Eu, Yb/Er)磁光双功能纳米材料；二是磁性颗粒负载的光催化剂,即核壳结构的Fe3O4@TiO2磁性负载光催化剂。首先,我们开发了一种磁光双功能纳米材料的制备工艺。通过使用碳化二茂铁合成的Fe3O4@C纳米颗粒为模板,成功合成了多孔磁光双功能Fe3O4@Y2O3:Ln(Ln=Eu, Yb/Er)纳米颗粒。我们发现Fe3O4@C模板不仅可提供一个磁性核,还能为荧光材料的沉积提供了一个良好的沉积表面。纳米颗粒在移除模板后,可呈现多孔的核壳结构。这种多孔核壳结构磁光双功能纳米颗粒具有结晶度高、尺寸均匀、结构稳定等特点。通过N2吸附-解吸曲线对颗粒进行表征,我们发现材料比表面积可达到32m2/g左右。通过在壳层材料中掺杂不同镧系离子,我们分别在材料上实现了下转换和上转换的荧光发射。使用VSM对材料进行磁性测量,结果显示了此磁光双功能纳米材料在室温下具有明显的超顺磁性和高磁化饱和强度。这种磁光双功能纳米材料具有超顺磁性、优异荧光性能及多孔结构,在未来的生物医学领域(如生物分子同时检测与分离、药物运送等)等领域的潜力。其次,我们开发了一种制备小颗粒、均匀核壳Fe3O4@TiO2磁性光催化剂的工艺。通过使用Fe3O4@SiO2颗粒为前驱体,并协同使用缓慢水解的钛前驱体,我们成功获得了具有中空结构的Fe3O4@TiO2纳米颗粒,且颗粒整体尺寸可控制在50nm内。研究发现,这种中空纳米结构的形成不需要任何额外的模板,其中空结构起源于壳层中部分SiO2的自发溶解,且剩余部分的SiO2可以有效阻止核壳材料之间的电子空穴复合(即光溶解)。我们通过TEM、XRD、BET和VSM的等表征手段对颗粒进行了表征,并分析讨论了它们的形成机理。通过对比实验,我们发现TiO2壳层厚度可以通过控制前驱物水解速度来调控,且壳层尺寸能直接影响到此复合光催化剂的催化效率。这种小尺寸中空结构的Fe3O4@TiO2纳米颗粒具有低密度、高比表面积、超顺磁性和高催化效率等性能,除了光催化领域外,还有望应用于其他领域,如磁共振成像、生物分子的检测和光动力治疗(PDT)等。