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铁基化合物纳米材料因其独特的磁性能、电化学性能和良好的生物相容性,被广泛应用于电极材料、药物输送、磁共振成像与生物分离等领域。其中,氟化亚铁纳米颗粒是常用的反铁磁性材料,碳化铁纳米颗粒是一种典型的铁磁性纳米材料。制备这两种纳米材料并研究其各方面性能对于理解铁基化合物纳米材料具有重要作用。纳米材料的物理化学性能与其颗粒的形貌、尺寸有着密切的关系。因此,可控制备具有特殊结构的单分散铁基化合物纳米材料并研究其结构依赖的性能成为近几年的热点。液相热分解法能通过控制形核、生长过程调控纳米材料的形貌,是目前制备单分散纳米材料常用手段之一。因此,本文采用液相热分解法制备氟化亚铁、碳化铁两种纳米材料。本论文旨在通过合理的技术路线设计,合成形貌结构新颖的氟化亚铁和碳化铁纳米材料,并研究其在磁共振成像与电池方面的应用。釆用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、能谱仪（EDS）、等离子体电感耦合-原子发射光谱（ICP-AES）、磁共振成像（MRI）、循环伏安（CV）、电化学阻抗（EIS）等测试手段对合成的材料的结构、形貌、性能进行研究。本文的具体研究内容如下:（1）采用液相热分解法制备得到了尺寸形貌可控的FeF2纳米颗粒。以乙酰丙酮铁为前驱体,氟化铵为反应物,油胺同时作为溶剂、表面活性剂与还原剂,在惰性气体保护下调节反应时间与温度,制备得到尺寸为100-200 nm的FeF2纳米立方团簇。其中,氟离子在体系中充当交联剂。在反应体系中加入适量油酸,可得到粒径为十几纳米大小的FeF2纳米颗粒。作为T1加权磁共振成像（MRI）造影剂,粒径为100 nm的FeF2纳米颗粒表现出较好的成像效果,其纵向弛豫效能值为1.08 m M-1s-1。（2）研究了FeF2纳米团簇作为锂离子电池正极材料的性能,探讨了碳材料的引入对其电池性能的影响。分别采用有机物混合烧结和石墨烯超声物理吸附两种手段对材料表面进行碳层包覆。聚苯乙烯（PS）与FeF2混合烧结成功在FeF2表面形成碳层,提高了导电性和循环稳定性,电荷转移反应电阻降为140Ω,并在30次循环后保有65%的初始放电容量。但由于高温烧结氧化铁相的引入,FeF2/C的初始放电容量降低为213 m Ah g-1,约为理论容量的37%(571 m Ah g-1)。超声负载石墨烯使材料电荷转移反应电阻降为60Ω。FeF2/G复合物的初始放电容量475 m Ah g-1,约为理论容量的83%。（3）采用卤素离子诱导的液相热分解法,以羰基铁为前驱体,油胺为表面活性剂,十八胺为溶剂在合成bcc-Fe晶核的基础上碳化,两步法制备了Fe2C（六方晶系、单斜晶系）和Fe5C2（单斜晶系）纳米颗粒。卤素离子的加入是碳化过程中调控Fe-C相的关键。Fe2C可在碳化过程无卤素参与下得到,其相转化受热力学控制,在260-300℃范围内得到的为六方晶系,310℃后转化为单斜晶系。碳化过程中卤素离子的引入使得Fe原子与C原子之间的结合力减小,故可得到Fe5C2。实验发现,改变羰基铁加入量、碳化时间、卤素离子添加量对产物相结构无显著影响,但会部分改变产物形貌。对Fe2C与Fe5C2两种碳化铁纳米材料进行T2加权磁共振成像性能研究,发现其均表现出良好的成像效果,其横向弛豫效能值分别为357 m M-1s-1和192 m M-1s-1,均高于商用氧化铁纳米颗粒造影剂,是有前景的T2磁共振成像造影剂。