近年来,具有核壳和空心结构的纳米复合材料由于其独特的结构和性能而被广泛应用于催化、能源和生物等领域。但是其制备过程一般较为繁琐,极大的限制了此类材料的进一步应用,所以对其制备过程的改进一直是科学家的研究热点。在本文中,我们主要发展几种较简单的方法来制备形貌可控的核壳和空心结构的纳米复合材料,并在催化和吸附方面展现出其优异的性能。第一章功能化纳米复合材料的进展进行了概述,并具体讲述了核壳及空心结构纳米复合材料的制备方法,最后对功能化纳米复合材料在催化、吸附和蛋白分离方面的应用进行了总结。第二章主要讲述了以一步法制备以Core@SiO₂@Polydopamine为模板制备具有yolk-shell结构的纳米复合材料。首先通过st?ber法一步制得Cores@SiO₂@PDA,然后碳化再去除中间的二氧化硅层,并通过调节核的形状,可以得到球形、梭型和线型Yolk-shell结构的纳米复合材料。其中,以金为核的Yolk-shell结构的纳米复合材料对亚甲基蓝展现出了优异的催化性能,而且,所制备的yolk-shell结构的纳米复合材料可以广泛应用于催化、载药、能源储存等方面。第三章主要是以SiO₂@Fe₃O₄为模板合成超顺磁的Fe₃O₄/Metal-Silicate(Cu²⁺,Ni²⁺,Mg²⁺)空心纳米微球。首先,以St?ber法制备出单一分散的SiO₂球,然后通过热溶剂法制得SiO₂@Fe₃O₄,然后通过水热法使得内核SiO₂与金属盐发生反应制得空心的海胆状的Fe₃O₄/Metal-Silicate纳米复合材料。所制备的Fe₃O₄/CuSilicate纳米复合材料展现出了较大的比表面积且对牛血红蛋白（BHb）有着优异的吸附性能。最终样品可以很好的通过外加磁场进行分离,并成功应用在人血中高丰度蛋白人血红蛋白的去除。第四章,以SiO₂@Fe₃O₄@PPy为模板制备Fe₃O₄@PPy/Mgsilicate空心磁性纳米复合材料。首先,在SiO₂@Fe₃O₄表面包覆一层聚吡咯层,在氨水-氯化铵-氯化镁的条件下通过水热反应制备具有层状多孔的空心磁性纳米复合材料。由于外层的聚吡咯壳和层状多孔结构的硅酸镁纳米片,对刚果红染料展现出了优异的吸附性能,并在磁场作用下方便分离回收。所合成的Fe₃O₄@PPy/Mgsilicate纳米复合材料在水处理方面有着较大的应用潜力。第五章,我们以拓展的St?ber法将聚多巴胺-镍离子包覆在Fe₃O₄@SiO₂表面,然后碳化制得金属镍颗粒修饰的磁性纳米复合材料（Fe₃O₄@SiO₂@C/Ni）。通过在聚多巴胺-镍离子和四氧化三铁之间引入二氧化硅层,可以很好的隔绝在碳化过程中聚多巴胺和四氧化三铁之间存在的电子传递从而可以很好的控制Fe₃O₄@SiO₂表面的Ni金属颗粒的大小和密度。此外,我们发现Ni颗粒的大小主要取决于SiO₂层的厚度。当SiO₂层的厚度可以很好的隔绝电子的传递后,Ni颗粒的大小和密度就可以得到精确控制。所得的Fe₃O₄@SiO₂@C/Ni可以很好地应用在4-硝基苯酚的催化反应,同时,由于Ni和组氨酸蛋白有着很强的螯合作用,使得Fe₃O₄@SiO₂@C表面的Ni颗粒对富组氨酸蛋白有着很强的吸附作用。