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本文通过以廉价易得、无毒的铁化合物为原料合成了具有核壳和镶嵌型两种不同结构的铁基纳米复合材料,这些铁基纳米复合材料有望成为诊断治疗一体化的磁共振成像造影剂。1.以液态丙烯腈低聚物（LANO）作为还原剂,Fe2O3作为铁源,将它们混合通过高温固相还原法可高产量合成碳包覆铁纳米复合材料（Fe@C）,利用X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对获得的复合材料进行表征,结果表明该复合材料具有核壳结构,其中均质体心立方晶格铁为核,厚度为6-23 nm的碳为壳。该Fe@C的碳外壳层可以有效地保护铁纳米粒子,避免其被空气氧化或被酸或碱侵蚀;采用振动样品磁强计（VSM）测定了Fe@C复合材料的磁性,结果表明其有效饱和磁化强度可达184.347 emu/g,且相应的Fe核为软铁磁性。进一步,在超声条件下通过非特异性的物理吸附表面活性剂（NaDBBS）以改善Fe@C纳米粒子表面的亲水性制得Fe@C@NaDBBS,分别采用SEM、VSM、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）对该材料进行表征,并采用细胞毒性实验（MTT）和光热实验研究了该纳米粒子的细胞毒性和光热效果。结果表明该Fe@C@NaDBBS纳米复合材料具有良好的水溶性、亚铁磁性、化学稳定性、生物相容性及光热效应和横向弛豫率,有望发展成为诊疗磁共振成像造影剂;2.以石墨烯为原料,采用化学共沉淀法成功制得粒径小且均一的Fe3O4纳米粒子,该纳米粒子负载于片层石墨烯上形成镶嵌型纳米复合材料G-Fe3O4,其Fe3O4负载量为52 wt.%,并且具有良好的化学和热稳定性、导电性、超顺磁性和生物兼容性及r2弛豫率;进一步为改善材料的亲水性,在制备过程中同时加入苯胺,通过聚合和化学共沉淀法成功制得功能化的亲水性镶嵌结构的Fe3O4负载石墨烯纳米复合材料G-Fe3O4-PAN,该纳米复合材料中石墨烯表面上均匀分散着Fe3O4纳米粒子且包覆着聚苯胺,材料中Fe3O4的负载量为62 wt.%,并且具有更为优异的水溶性、导电性、超顺磁性、磁灵敏度、高抗氧化性和热稳定性,同时具有良好的生物相容性及明显的光热和磁共振成像造影效果,该G-Fe3O4-PAN纳米复合材料有望应用于癌症的诊断治疗一体化领域;3.合成氧化石墨烯为原料,通过温和的两步溶液法实现吡咯在氧化石墨烯上的聚合堆叠并和Fe离子进行配位螯合,然后生成Fe3O4纳米粒子沉淀,最终获得功能化的镶嵌型氧化石墨烯负载Fe3O4的水溶性纳米复合材料GO-Fe3O4-PPy。在这个结构中,石墨烯片层上均匀分散着Fe3O4纳米粒子并包裹着聚吡咯且Fe3O4在氧化石墨烯上的负载量为38.20-70.62 wt.%。该复合材料具有优越的水溶性、导电性、超顺磁性、磁响应性、高抗氧化性和横向质子弛豫率,有望发展成为新型磁共振成像造影剂;4.以合成的GO-Fe3O4作为前驱体,在300℃下利用PH3进行原位磷化氧化石墨烯上预生长的氧化铁制备得到氧化石墨烯上负载FeP、FeP2和Fe3O4的纳米复合材料GO-FeP-Fe3O4,该纳米复合材料具有磁性和良好的析氢电催化活性,可进一步拓展成为可回收利用的新兴电解水析氢催化剂。