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Fe3O4及其复合物纳米材料因其具有独特的物理化学性质,在化学催化、能源存储、化学传感等方面有着广泛的应用。本文主要以溶剂热法制备了Fe3O4,并对其表面进行了包裹和功能化,将其应用于化学催化以及能源存储过程中。1.磁性Fe3O4@C纳米复合物负载Ag纳米粒子的制备及其在还原反应中的应用以FeCl3·6H2O为铁源,NaAc为沉淀剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,溶剂热法制得Fe3O4纳米微球。然后加入葡萄糖用水热法制得Fe3O4@C (MFC),并将其作为载体,最后用还原剂NaBH4还原的方法将AgNO3中的Ag离子还原为Ag纳米粒子负载在载体上以NaBH4还原亚甲基蓝和对硝基苯酚为反应模型,探究了Ag/MFC复合材料的催化性能。这两个反应均为准一级动力学反应。同时,考察了不同温度、电解质种类、离子强度等对化学反应速率的影响。实验结果发现,催化剂对这两个反应有着较好的催化效果并且易于从体系中分离出来循环使用,在实际的还原催化反应中有着良好的应用前景。2.Fe3O4包聚苯胺负载金纳米粒子的制备及其在催化方面的应用我们通过三步法成功合成了具有较好磁性以及催化活性的复合纳米材料Fe3O4@PANI@Au。通过借助表面活性剂SDS,在Fe3O4表面进行聚合得到核壳结构的Fe3O4@PANI。为了避免活性组分在化学反应中失活,使制好的Au纳米粒子通过静电作用牢牢地固定在载体Fe3O4@PANI上。将Fe3O4@PANI@Au作为催化剂应用于NaBH4还原刚果红的反应中探究其催化活性,并证明该反应为一级动力学。由于,电解质的种类、表面活性剂等对负载在载体Fe3O4@PANI上的贵金属有着非常大影响。因此,研究了表面活性剂、电解质、离子强度等因素对催化反应速率的影响。实验证明,制得的催化剂具有很好的催化活性并且可以循环使用。最重要的是,通过本实验可以为以后探究更多具有催化潜力的复合催化材料、以及将磁性材料应用于生物等其他领域提供了强有力的平台。3.Fe3O4复合纳米材料的制备及其在超级电容器方面的应用在上一章用热溶剂法合成了四氧化三铁纳米微球的基础上,通过表面包裹、聚合,进一步在其表面进行包覆的基础上又进行了进一步加工,合成了核壳型Fe3O4@C@PANⅠ复合材料。将Fe3O4及其复合物作为超级电容器的电极材料,在三电极体系中进行循环伏安、恒电流充放电、电化学阻抗等一系列电化学测试。结果显示它们为赝电容器,在充放电过程中发生氧化还原反应。另外,对不同的四氧化三铁复合纳米材料的比电容和使用寿命进行了研究,结果发现Fe3O4. Fe3O4@C. Fe3O4@PANI、Fe3O4@C@PANⅠ都具有较好的电化学性能,由于其较高的电容,证明Fe304及其复合物可以作为较好的电容器材料,有着良好的应用前景。