以应用需求为目的对纳米材料的组成、结构和形貌进行设计合成是当前纳米材料化学研究的热点问题之一。磁性中空纳米结构及一维磁纳米结构在生物医学、催化、电子、信息以及纳米器件等领域都具有广泛的应用，有关其制备和应用方面的研究倍受科学家们的关注。本论文的主要是以实现磁纳米结构的生物医学应用功能为目的，设计材料的结构并通过一些简单有效的化学方法来实现磁纳米材料的组成、结构和性能的可控制备，为促进其应用提供良好的材料基础，同时初步探索磁性纳米材料在靶向药物释放方面的应用。论文的主要内容包括：　　 采用一步合成的方法制备了结构和性能可控的磁性壳纳米复合颗粒，系统研究了包覆工艺对包覆结构的影响规律并对包覆机理进行了深入的探讨。通过改变反应物中二价金属离子的种类和摩尔比来调控复合颗粒的磁性能。在此基础上通过在惰性气体保护下高温煅烧过程除去聚合物模板而得到了具有多孔壁结构的磁性中空球，其内外径尺寸由煅烧前的磁纳米复合颗粒的尺寸决定，孔洞尺寸10～20nm左右，并随煅烧条件的改变而发生变化。上述制备磁纳米复合颗粒及磁性中空球的方法简单有效，成本低廉，为促进上述材料的大范围应用提供了良好的材料基础。首次采用一种简单的离子渗透和水解过程在位合成了有序排列的磁性胶体晶体，这种晶体保留了聚合物微球形成的有序胶体晶体结构，但其光子带隙发生了红移，同时具有很好的超顺磁性能，为制备新型多功能磁光子器件及高密度存储器件提供了新的思路。在复合多醇水溶液中成功制备出高长径比(＞500)、单晶磁性纳米线。详细研究了多醇体系对纳米线形貌结构和产率的影响规律，结果表明多醇溶液中低分子醇和聚合物多醇对纳米线的形成具有协同作用。对纳米线在上述体系中的结构演化机理进行了探讨，低分子醇可以促使磁纳米晶颗粒在成核阶段形成各向异性结构，而聚合物多醇在晶核表面的选择性吸附使得颗粒只能沿特定方向生长并最终形成高长径比一维纳米结构。上述高长径比磁纳米线表面带有生物相容的亲水高分子，可用于细胞分离及细胞控制生长来制备人工器官。　　 首次在水溶液体系中合成了具有多角结构的磁性纳米材料。结构演化机理的研究表明配体分子在晶核表面的选择性吸附改变了一些晶面的生长速度，最终形成了具有高度各向异性的纳米结构。上述多角磁性材料具有很高的形状各向异性，有望在信息存储和微磁器件的组装等领域获得应用。　　 以实现药物分子在体内特定组织的靶向可控释放为目的，设计了一种新型的磁靶向药物载体材料，即以具有介孔结构的磁性中空球为基础，表面包覆聚电解质多层膜形成的复合中空结构。磁性中空球可以作为装载药物的容器同时可以通过外磁场来实现对药物在体内分布的操控，而表面的聚电解质多层膜则具有控制药物释放速度的功能。上述磁性复合中空结构具有可控的药物装载量，同时具备良好的环境刺激响应释放特性。　　 为实现诊断和治疗相结合的目的，首次在反相微乳液体系中合成了一种新型的包含有量子点和磁纳米颗粒的壳聚糖纳米复合颗粒。初步探索了反应参数如壳聚糖的浓度和交联密度等对复合颗粒尺寸和形貌的影响，为实现其可控制备提供理论基础。这种新型的多功能复合纳米颗粒具有可持续释放药物的能力，同时结合了磁靶向和荧光标记功能，为癌症的早期诊断和治疗提供了一种新的思路，同时其在其他领域如生物分离、细胞标记等都有着广阔的应用前景。