现如今环境治理面临巨大挑战,水体污染是其中的一大难题,水体中的污染物包括各种微生物、有机物和重金属离子等,近年来大量研究将Fe₃O₄纳米粒子应用于水体污染问题的解决。Fe₃O₄纳米粒子本身就是一种性能良好的催化剂,可催化有机染料的光降解反应,也可以与其它材料结合来制备复合纳米催化剂、吸附剂和探针等。上述复合材料均通过与磁性纳米材料的结合实现了磁力回收,在降低成本、绿色环保等方面优势显著。本论文将贵金属纳米粒子和铁离子荧光探针分别与磁性纳米粒子的结合制得磁性纳米催化剂和磁性纳米探针,应用于水体中有机物的降解反应以及金属离子的检测。主要研究内容如下:（1）通过水热法制备了球状Fe₃O₄纳米粒子,利用St?ber法对Fe₃O₄纳米粒子进行SiO₂包覆,再利用（3-巯丙基）三乙氧基硅烷对Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子进行了表面巯基化;采用激光粒度仪、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对纳米粒子进行表征。实验结果表明,水热法制备的球状Fe₃O₄纳米粒子形貌较为均一,其平均粒径为229.4 nm,经过二氧化硅包覆的粒子粒径增加至286.8 nm,且实现了较为均匀的包覆,用Ellman法测得球状巯基化磁性纳米纳米粒子的表面巯基化密度为2.2×10^-5 mol/m²。采用Frens法合成了平均粒径为20.1 nm的纳米金粒子,将其与上述巯基化磁性纳米粒子结合制得球状磁性纳米催化剂。为了考察该催化剂的催化性能,将该催化剂应用于还原对硝基苯酚的反应,其在循环利用7次以后,催化上述反应效率仍达到92.2%,同时利用磁力即可以实现回收。（2）通过水热法制备了立方状Fe₃O₄纳米粒子,利用St?ber法对Fe₃O₄纳米粒子进行SiO₂包覆,再利用（3-巯丙基）三乙氧基硅烷对Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子进行了表面巯基化。采用激光粒度仪、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对纳米粒子进行表征。实验结果表明:立方状Fe₃O₄纳米粒子的平均粒径为63.1 nm,经过二氧化硅包覆的Fe₃O₄纳米粒子粒径有一定程度的增加,Ellman法测得立方状巯基化磁性纳米纳米粒子的表面巯基化密度为1.78×10^-4 mol/m²。采用紫外还原超分子凝胶法制备纳米金、银粒子,金、银粒子的平均粒径分别为3.51 nm和2.23nm,将纳米金、银粒子分别与立方状巯基化磁性纳米纳米粒子结合制得立方状负载金/银磁性纳米催化剂。将催化剂应用于催化还原对硝基苯酚反应,两种催化剂在室温下均表现出较好的催化活性,在20 min内即可催化反应完成,当反应温度升至60℃时,反应均可在5 min内完成,立方状负载金磁性纳米催化剂在循环利用10次以后,催化上述反应效率仍达到89.8%;立方状负载银磁性纳米催化剂,在循环利用10次以后,催化上述反应效率仍达到90.2%。利用（3-氨丙基）三乙氧基硅烷对球状包硅Fe₃O₄纳米粒子进行表面氨基化修饰,以水合肼和罗丹明B为原料制得罗丹明酰肼,以乙二醛为连接媒介,将氨基化磁性纳米粒子和罗丹明酰肼结合制备磁性纳米探针,对磁性纳米探针的特异性识别能力进行了研究。结果表明,磁性纳米探针能够对Fe³⁺进行特异性识别,且其识别能力几乎不受其他金属离子影响;当Fe³⁺的浓度在1-20μM范围内时,磁性纳米探针络合金属离子所呈现的荧光强度与浓度成线性关系,且最低检测限达到了0.168μmol/L。