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随着社会的发展，工业、农业生产和人类的生活都给环境带来了污染，这些污染物直接或间接对人类的健康造成危害。因此，研究有毒有害污染物在水环境中的分布和去除具有重要的意义。磁性纳米材料同时拥有纳米材料比表面积大、吸附能力强的优势和磁性材料易于磁分离能力，因此在科学研究的许多领域都有很大的应用前景。本文的研究工作围绕功能化磁性纳米材料在污染物去除和环境样品分析中的应用展开。烷基酚、酞酸酯等是水体中常见的持久性有机污染物。除此之外，抗生素的大量使用造成环境污染和细菌耐药性问题已受到广泛的关注，近年来对环境中抗生素的污染水平及去除研究逐渐成为研究的热点。本研究以无机铁盐和葡萄糖作为前驱物质，采用两步法成功制备了核壳结构的碳包裹的磁性纳米颗粒（CMNPs）。利用X射线光电子能谱，红外光谱，X衍射光谱和拉曼光谱对不同温度下制备的CMNPs的表面性质进行分析。研究所制备的各种CMNPs从环境水样中吸附或预富集双酚A（BPA），4-壬基酚（4-NP）和4-辛基酚（4-OP），邻苯二甲酸二乙酯（DEP）,邻苯二甲酸二丙酯（DPP）,邻苯二甲酸二丁酯（DBP）,邻苯二甲酸二环己酯（DCHP）,邻苯二甲酸辛酯（DOP），磺胺类，四环素类，喹诺酮类抗生素的性能。结果表明，CMNPs对目标分析物的吸附或萃取效果受其表面含氧基团种类和碳壳石墨化程度的控制。200oC处理过的CMNPs表面含有丰富的含氧基团并且对喹诺酮类抗生素吸附和萃取效果良好；300-500oC处理过的CMNPs碳壳石墨化效率低于50%，对BPA、4-NP、4-OP、DBP、 DCHP、DOP、四环素类和喹诺酮类抗生素呈现出卓越的预富集能力；850oC处理过的CMNPs对所有模型化合物都具有较强的吸附效率，但是只能定量萃取极性较强的磺胺类抗生素和中等极性的DEP、DPP，而其他模型化合物则很难从该萃取剂上解析下来。本研究开展了用经850oC高温煅烧过的核壳结构的碳包裹的磁性纳米颗粒（Fe3C/Fe@C）吸附去除水环境中金霉素（CTC）的研究。结果表明，Fe3C/Fe@C对CTC表现出极强的吸附性能，其吸附行为符合准二级动力学模型，24h内吸附达到平衡。CTC的吸附能力随溶液pH（3.57.5）的增加而增加，但当pH在7.58.5时吸附能力下降。CTC的吸附随溶液温度的增加而降低，随离子强度的增加而增加。溶液中共存腐殖酸浓度为10～50mg·L-1时，CTC的吸附仅降低了10%～20%。在最佳条件下（pH=7.5，T=293K），由Langmuir吸附模型拟合的CTC的最大吸附容量为909mg·g-1。吸附CTC后的Fe3C/Fe@C在磁场作用下可以快速从水样中收集，便于进一步处理，避免对环境的二次污染。这些结果表明，Fe3C/Fe@C可作为水环境中四环素类抗生素去除的一种潜在的高效、绿色吸附剂。多环芳烃（PAHs）是常见的环境污染物，因其致癌性和内分泌干扰能力而受到广泛关注。因此需要发展高选择、高灵敏度的分析检测方法来检测各种环境基质中PAHs的浓度。本研究合成了聚多巴胺包覆的Fe3O4磁性纳米颗粒，考察了该材料作为固相萃取吸附剂对大体积水样中痕量多环芳烃类污染物（PHAs）的萃取能力。聚多巴胺层较强的吸附性能和纳米颗粒大的比表面积使吸附剂拥有优越的吸附能力和萃取效率。在最佳萃取条件下，仅需20mg萃取剂就能从可从1000mL环境水样中定量萃取痕量的PAHs。PAHs的检测限可达1.22.1ng·L-1，几种环境水样中PAHs的加标回收率在76.4-107.3%，相对标准偏差为1.0-9.7%。到目前为止，本研究首次利用多巴胺制备磁性固相萃取剂并将其用于大体积水样中PAHs类污染物的富集。