在过去的几十年中,磁性Fe304微球由于具有独特的物理化学性质,被广泛应用在细胞分离领域、基因工程领域、信息存储领域、催化剂等众多领域。磁性Fe304微球的性质与其尺寸、结晶性和表面化学结构密切相关,制备尺寸均一、结晶性好、表面性能优异、易于多功能化的磁性Fe304微球及其复合材料是实现上述应用的关键。本论文主要研究了磁性Fe304微球及其复合材料的制备,及其在催化领域的应用。论文主要包括以下内容：1、采用水热法,以四水合氯化亚铁作为铁源,乙二醇作为溶剂,在NaOH存在的条件下,不使用任何表面活性剂,制备了尺寸均匀的Fe304磁性微球。通过改变反应时间、反应温度、NaOH和水的加入量,采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气物理化学吸附仪、磁性能测量系统(MPMS)等手段,研究了Fe304磁性微球的形貌演化和生长过程。结果表明,制备的磁性Fe304微球尺寸均一、结晶性良好,由小于30nm的初级粒子组装而成,在室温下表现为超顺磁性。Fe304磁性微球形成的机理可能为：FeCl2在NaOH和乙二醇存在的条件下,首先生成Fe(OH)2与乙二醇的复合物,然后此复合物发生歧化反应生成单质Fe和Fe304,随着反应时间的延长和反应温度的升高,单质Fe会转化为Fe304。2、受贻贝足腺分泌的黏附蛋白启发,选用多巴胺作为表面修饰剂,利用多巴胺的自聚合作用在磁性Fe304微球表面形成了与贻贝黏附蛋白结构相似的仿生聚多巴胺包覆层。通过改变机械搅拌时间、多巴胺加入量及煅烧温度,采用红外光谱(IR)、SEM、TEM等手段,研究了反应条件对聚多巴胺包覆层厚度及产物形貌和结晶度的影响。研究结果表明,包覆层的厚度随着机械搅拌时间和多巴胺加入量的增多而变厚,但随着机械搅拌时间的继续延长和多巴胺加入量的增多,聚多巴胺包覆层的厚度增加幅度变小。随着煅烧温度的升高,产物结晶度变好,形貌由表面粗糙的球形变为表面光滑的多边形。3、在室温下,将聚多巴胺包覆Fe304微球加入到硝酸银水溶液中,利用聚多巴胺对银离子具有的吸附及还原作用,将Ag+离子原位还原为Ag纳米粒子,成功制备了载银四氧化三铁微球。采用TEM、SEM、XRD、EDS等测试手段对所得产物的结构与形貌进行分析表征。通过研究硝酸银浓度对Ag负载量的影响发现,随着硝酸银水溶液浓度的升高,产物中Ag含量也随之升高。4、以模拟偶氮染料废水甲基橙溶液与硼氢化钠的还原反应为模型,研究了载银Fe304微球对有机偶氮染料废水的催化降解性能及可磁性回收利用性。研究结果表明,载银Fe3O4微球对甲基橙溶液有良好的脱色降解效果,反应结束后可在外加磁场的作用下实现催化剂的快速分离回收。由于聚多巴胺对银纳米粒子的固定与分散作用,可有效阻止银纳米粒子的团聚与流失,经过6次循环使用,催化效率仍大于90%。反应温度、pH值、催化剂用量、Na2SO4浓度以及NaBH4浓度对甲基橙的最终转化率影响不大。