上世纪六十年代起,纳米技术和纳米材料的研究取得了前所未有的进展,由于其特有的属性而被广泛的应用于各个领域。其中,磁铁矿纳米粒子由于其具有良好的超顺磁特性(高饱和磁化强度、低剩磁和低矫顽力等),因而在生物医学和环境修复等领域具有很好的应用前景。本论文首先介绍了磁性纳米材料的研究背景和研究现状,目前磁铁矿纳米粒子的超顺磁性性能仍然面临一些问题,比如高剩磁、高矫顽力等,这些因素制约了磁铁矿纳米粒子在生物医疗及环境修复领域的应用。在此背景下,本课题对如何提升磁铁矿的超顺磁性进行了一系列研究,采用操作简便、周期快的溶剂热法,成功合成出了掺杂不同镧系离子的M_xFe_3-xO₄(M=Sm、Eu、Gd、Tb、Yb、Ho、Tm)磁铁矿纳米粒子。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和振动样品磁强计(VSM)等多种分析手段以及对磁性材料的结构分析,对合成出的磁铁矿纳米粒子进行了物相、晶体结构、表面组成、形貌和掺杂离子浓度对磁性能的影响进行了系统的表征,并对结果进行了详细分析,得到了剩磁为0.017 emu/g和矫顽力为8.2 Oe的超顺磁性磁铁矿纳米粒子,与其他文献相比,剩磁表现出数量级上的降低,矫顽力相比其他人的工作也得到了大幅度降低。此外,还将样品进行了重金属铜离子和铅离子的吸附研究,扩展了磁铁矿的应用范围。本工作的意义是将镧系离子掺杂到磁铁矿中,改变磁铁矿的结构,进而改善了磁铁矿纳米材料的磁性能。经过一系列的制备实验以及数据的分析讨论,对磁铁矿有了深入的了解,为将来深入研究磁铁矿纳米粒子奠定了基础。