由于其新颖的理化性质及在各个领域的广泛应用，磁性纳米结构材料引起了极大的研究兴趣，到目前为止，已经有磁性纳米棒、纳米线、纳米六方片、纳米三角形、纳米立方、纳米实心/空心球等纳米结构被合成出来，在这些纳米结构中，磁性纳米空心球特别是铁氧体磁性纳米空心球在药物输运，催化，高密度磁存储，磁流体，自旋电子器件，磁响应成像，电子照相开发，有毒害元素吸附等的应用而受到了特别的关注。目前，合成磁性纳米空心球的主流方法有模板法（硬模板和软模板）、反相胶束法和Ostwald熟化法，但是硬模板法需要经过刻蚀或者煅烧以至于空心结构容易坍塌，软模板法不容易控制，并且做出的空心结构不均匀，反相胶束法难得到空心结构，而奥斯特瓦尔德熟化法由于合成方法简单并且所得样品分散性好而成为当前最流行的合成方式。在本论文中，基于水热法，我们用绿色，节能，方便的方法得到了铁氧体纳米空心球。首先，用溶剂热法制备Fe₃O₄磁性纳米结构空心纳米球。经X-射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）及透射电子显微镜（TEM）等仪器对不同大小的纳米结构材料进行了化学成分和形貌的表征，此外还运用超导量子干涉仪（SQUID）测量其磁学特性。结果表明，随着时间的延长，160nm的纳米实心球缓慢的转化为180-250nm的纳米空心球，与通常的溶剂热法相比，该方法所得到的Fe₃O₄空心纳米球合成温度低、分散性好、水溶性好，并且这些纳米空心球在较低的温度（130K）表现出来了超顺磁特性，扩大了超顺磁特性的温度适用范围。根据水热反应能够得到具有一定相貌的纳米结构，而超声法可以加快反应速度，在常温下合成纳米材料的特点。我们利用水热法/超声氧化两步法法得到了γ-Fe₂O₃空心纳米球，通过研究反应机理，我们可以用柯肯达尔效应来解释γ-Fe₂O₃空心纳米球的形成过程，并且所得样品的饱和磁化强度明显高于一般γ-Fe₂O₃纳米颗粒，在室温下具有超顺磁性。总结以上两种方法所得到的铁氧体纳米空心球的特点，铁氧体纳米空心球的空心结构不够明显，有一些纳米球没有出现明显的空心（由于Ostwald熟化不均匀导致的）结构，为了解决以上问题，我们利用水热还原法，成功的合成出壳层厚度比较小的介孔铁氧体（MF₂O₄; M=Fe, Co, Zn和Mn）纳米空心球，这些纳米空心球外径与壳层厚度可以通过改变碱的用量来调节。样品在室温下表现为铁磁性特性，并且具有较高的比饱和磁化强度。此外，这些空心纳米球球表面还具有水溶性基团，有利于与生物活性分子偶联，因而具有很好的生物医学应用前景。另外，由于其本身的化学特性以及具有较大的比表面积，这些铁氧体纳米空心球在水处理领域将会有广阔的应用前景。