磁性纳米粒子作为新兴的无机功能材料在生物医学领域主要应用于固定化酶、靶向药剂和细胞分离等,而对表面改性是其成功应用的关键。目前常用的磁性纳米粒子为Fe₃O₄,对其表面改性的方法主要是采用表面包覆高分子化合物,制备过程较为复杂。 层状双羟基复合金属氧化物（LDHs）是一类层状结构化合物,因受主体层板内成键规律和晶格能最低效应及晶格定位效应的影响,层板上的金属离子可以在原子水平上均匀分布,即在层板上每一个微小的结构单元中,其化学组成和结构保持不变,故焙烧LDHs后能够得到组成均匀的尖晶石铁氧体或尖晶石铁氧体与某些氧化物的混合物。 本文根据水滑石具有组成元素可调控的优势,采用由LDHs为层状前体制备经修饰改性（引入表面酸性中心）的尖晶石型铁氧体的新方法,合成出了系列M²⁺-Fe³⁺-Zr⁴⁺-CO₃^2--LDHs,系统研究了制备条件对产物的晶体结构及热稳定性的影响规律,研究了LDHs焙烧产物的磁学性能和元素表面价态,并比较了三种不同元素焙烧产物的各项性能。研究发现将Co、Mg、Ni以及Zr等金属元素引入水滑石层板,可以形成具有均匀结构和组成的功能活性前体LDHs,焙烧后成为新型的含ZrO₂的一体式复合磁性材料,表现出优良的磁学性能（比饱和磁化强度）。因此此类新型纳米磁性粒子不但能应用在生物医药领域,而且在催化化学领域也具有潜在应用价值。