作为纳米科学的基础，纳米材料既是纳米研究领域中极具活力和最为贴近实际应用的部分；同时作为化学、物理、生物、医学、信息等多学科交叉融合与发展的重要物质基础，它也是对未来社会与经济的发展最具影响力的部分。为了适应不同领域发展的要求，纳米材料研究的内涵和领域也在被不断地扩大和拓宽。近年来，复合化、低维化、智能化的多功能纳米复合材料受到了人们广泛的关注。这种材料既具有纳米材料的特殊性质，又能在保持功能材料原来物理、化学特性基础上，将不同材料所拥有的功能有机地结合在一起，赋予复合材料优化的光学、电学、磁学、生物学等性质；它能够充分发挥功能材料和纳米材料的优势，因而成为在生物、医药、化工、环境、能源等领域最具发展前景与应用潜力的纳米材料之一。本论文瞄准这一重要的研究方向，从功能材料和纳米复合材料的设计合成入手，围绕多功能纳米复合材料的制备、表征及其光、磁、传感等性能开展了一系列的研究，取得的主要研究成果如下：1.通过溶剂热法、溶胶-凝胶法和表面活性剂模板法合成出具有核壳结构的磁性介孔二氧化硅纳米复合材料(MMS)，并利用共价嫁接技术将设计合成的荧光化学传感材料芘的衍生物(Py-OH)与其进行组装，制备成一种新颖的多功能纳米复合材料(MMS-Py)。该复合材料对汞离子具有好的选择性、短的响应时间和高的灵敏度，其检测限可达1.72ppb，低于EPA允许的饮用水中汞离子的浓度限值2ppb。复合材料对汞离子的检测具有可逆性，可实现多次重复使用，其荧光传感信号在较宽的pH范围稳定。另外，复合材料可作为吸收剂通过简单的磁分离技术快速有效的移除样品中的汞离子。这种多功能纳米复合材料有望应用于简便快捷的检测和移除环境、生物等样品中的汞离子。2.采用简单的基于溶液的方法将设计合成的光学氧传感材料钌(II)二亚胺配合物通过共价嫁接的方式固载到具有核壳结构的磁性介孔二氧化硅纳米复合材料(MMS)上，制备出一种新型的多功能纳米复合材料(Ru(bpy)2Phen-MMS)。获得的复合材料具有强的超顺磁性，高度有序的介孔结构，能够发出明亮的红光；同时表现出良好的光学氧传感性能，具有可实用化的灵敏度(I0/I100=5.2)，短的响应及还原时间(t↓(s)=6and t↑(s)=12)以及好的Stern–Volmer关系曲线(R2=0.9995)。此外，该复合材料具有好的稳定性和重复使用性。多功能纳米复合材料优异的磁性、介孔、发光和氧传感性质使其在环境监测和生物传感等方面具有良好的发展前景与应用潜力。3.首次利用无孔二氧化硅包覆的四氧化三铁纳米粒子作为核，对氨基偶氮苯的衍生物(Azo-Si)作为溶胶-凝胶的前驱体，正硅酸乙酯(TEOS)作为硅源，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为模板剂成功通过共水解-聚合的方法制备了具有靶向运输和光控释放性质的多功能纳米复合材料(Azo-MMS)。这种制备方法简便、节能、环保。获得的复合材料具有高度有序的六方相介孔结构，强的超顺磁性和光刺激-响应性质，可以作为一种良好的载体材料用于负载、运输和释放客体分子。在450nm可见光的照射下可以触发复合材料将负载的罗丹明6G释放出来；通过光刺激的―开关‖可实现对罗丹明6G释放量和释放时间精确控制。此外，复合材料能通过外加磁场实现对罗丹明6G的靶向运输并在指定位点实现对其的光控释放。作为靶向可控释放载体的多功能纳米复合材料同样适用于药物分子布洛芬，显示出在药物传输系统方面潜在的应用价值。