碳纳米管作为典型的一维纳米材料，由于其具有独特的结构，优异的电学、磁学和机械等性能，在很多领域具有广阔的应用前景。由于碳纳米管的大的比表面积和小的纳米尺寸，可以作为一种理想载体，在碳纳米管表面修饰上纳米粒子，使碳纳米管能在更多的领域得到更广泛的应用。这也是近年来的研究热点之一。本文通过共沉淀法制备了磁性Fe₃O₄纳米粒子，利用共沉淀法和热分解法在碳纳米管表面修饰上Fe₃O₄磁性纳米粒子。并用扫描电子显微镜，透射电子显微镜，及X射线衍射仪对材料进行了微观形貌和晶体结构的表征，实验结果表明，只有热分解法制备的复合材料的Fe₃O₄纳米粒子均匀的修饰在碳纳米管表面，且不存在团聚现象。振动样品磁强计的磁性分析结果表明，当外场增大到一定的程度时，所有制备的材料最后都会达到一个饱和磁化强度，而且饱和磁化强度会随着温度的降低而增大。我们用穆斯堡尔谱分析了所制备材料的配位环境，自旋态，超精细场，磁耦合相互作用等，分析表明，Fe₃O₄纳米粒子可以很好地与其他材料配位结合形成复合材料，又由于受到碳纳米管的管径的限制，及生长的择优取向的影响，碳纳米管表面生成的Fe₃O₄纳米粒子的管径要比单独制备的Fe₃O₄的粒径要小，热分解法制备的碳纳米管表面的Fe₃O₄纳米粒子的粒径要共沉淀法制备的更小。当纳米管被酸化后，Fe2+和Fe3+之间存在着电子交换。而对于单壁碳纳米管，则由于纳米管的作用，使得Fe₃O₄颗粒内的磁耦合作用增强。论文利用热分解法制备的Fe₃O₄与碳纳米管的磁性复合材料来进行了对废水中铜离子的吸附实验，结果表明这种材料具有很好的吸附作用，并且可以通过一个外加磁场高效而快速的从溶液中分离出来，在放射性废水处理方面有很好的应用前景。