纳米复合材料能为多功能材料的整合提供一个绝佳的平台,它能将多种功能的不同材料整合成一个单一的纳米整体,从而显现出多重功能的特性。磁性纳米复合材料结合了磁性纳米颗粒和其它粒子,具有顺磁性和其它特性,如荧光、增强的光学或催化性能等。这些结构能够为医疗成像、药物靶向传输、免疫检测等生物医学应用提供新的平台。纳米复合材料的独特结构特点和多功能的结合将在纳米医药领域带来新的机遇。因此研究磁性纳米复合材料具有重要的意义。在本文中,我们对磁性-荧光纳米复合材料、核壳型和异质型磁性-金纳米复合材料的制备、形貌与结构、磁学性能、光学性能以及生物应用做了系统的研究,主要的研究内容和创新点如下：1、Fe3O4、CdSe@ZnS量子点、Au纳米颗粒的制备及性能研究我们首先对磁性纳米复合材料的三种原料进行了制备与性能研究。所制样品通过XRD, TEM, HRTEM, UV-Vis, FL以及PPMS等手段进行了表征。利用共沉淀法制备出50nm聚乙烯亚胺包裹的Fe3O4纳米微球。Fe3O4纳米颗粒的磁滞曲线显示在室温下,颗粒显现出顺磁性,而在5K时,颗粒表现为铁磁性。利用有机法制备出3-6nm不同大小、不同颜色的CdSe@ZnS核壳量子点,我们对这一系列量子点的光学性能进行研究,并发现制备出量子点的量子产率为50%以上。通过控制反应条件,我们还制备出不同尺寸的金纳米颗粒,并对其表面等离子体共振性能进行研究分析。2、磁性-荧光纳米复合材料的制备与应用研究使用一种新颖的方法,利用聚乙烯亚胺的多功能性,制备出具有磁性-荧光双功能的核壳结构Fe3O4-QDs纳米复合材料。所制样品通过XRD, TEM, HRTEM, EDS, UV-Vis, PL以及PPMS等手段进行了表征。利用聚乙烯亚胺将4nmCdSe@ZnS量子点自组装到50nm Fe3O4纳米颗粒表面。同时,它也将量子点的表面由疏水变为亲水,也防止了磁性纳米颗粒的团聚。我们对制备出的复合物的磁学性能和光学性能进行了研究,发现Fe3O4-QDs纳米复合材料保持了良好的磁性和荧光性能。我们将其进一步功能化,并应用于细胞标记中,发现其能有效地标记细胞,并分离细胞。通过毒性研究显示,制备的磁性-荧光纳米复合材料具有良好的生物活性。3,核壳结构磁性-金纳米复合材料的制备与应用研究巧妙地利用Fe3O4纳米颗粒表面的聚乙烯亚胺,将大量的5nm的金纳米颗粒镶嵌到50nm Fe3O4纳米颗粒上。聚乙烯亚胺层上的-NH2基团与Au纳米颗粒通过共价键相连,同时,柠檬酸包裹的金纳米颗粒表面为负电荷,这与聚乙烯亚胺的正电荷也形成了静电相互作用。将Fe3O4-Au纳米复合材料应用于电化学和表面增强拉曼散射(SERS)检测中,使用双模的方法检测了癌胚抗原(CEA)。表面的金颗粒为其提供了与抗体嫁接的生物活性,Fe3O4为其提供了磁性分离。将两种方式结合起来,我们得到了更宽的检测范围和更准确的检测结果。4.异质结构磁性-金纳米复合材料的制备与应用研究除了核壳结构的磁性-金纳米复合材料,异质结构的磁性-金纳米复合材料也一直是人们关注的焦点。使用Fe3O4纳米颗粒作为种子,利用聚乙烯亚胺作为催化剂,在有机／无机混合微乳液中,在Fe3O4纳米颗粒表面生长出约20nm的金纳米颗粒,最终制备出哑铃型的异质结构Fe3O4-Au纳米复合材料。同时,由于Fe3O4-Au的协同效应,其对H2O2的还原能力增强,根据这个特性,我们将制备出的异质结构磁性-金纳米复合材料应用到癌胚抗原的免疫检测中,研究了其电化学特性。整个电化学的检测体现了良好的重复性和稳定性,这为制备的异质结构磁性-金纳米复合材料提供了许多潜在的应用。