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基于铁钴元素的过渡金属纳米材料由于价格低廉和结构性质多变等优点，得到了非常广泛的应用。纳米材料的性能不仅取决于材料的化学组成，同时也会受到材料尺寸和形貌的影响，因此探索和发展简单的方法制备铁钴过渡金属纳米材料，实现对其形貌、尺寸等微观结构的调控，并研究其微观结构与性质的关联具有重要的意义。为此我们开展了一系列的研究工作，具体包括以下几个部分: (1) rGO-CoFe2O4复合材料的制备及其在检测方面的应用:以聚（N-乙烯基-2-吡咯烷酮）(PVP)功能化的rGO-FeOOH为前驱体，通过FeOOH与CoCl2·6H2O在碱性条件下的反应，制备了rGO-CoFe2O4纳米立方复合材料。第一步反应中，PVP吸附在还原氧化石墨烯(rGO)表面并作为稳定剂，可以防止rGO-FeOOH前驱体在水溶液中发生聚集。同时PVP的存在也会限制FeOOH晶体的生长，FeOOH纳米粒子均匀地生长在rGO上。第二步反应中，PVP和反应溶剂中的乙醇共同限制了CoFe2O4晶体在rGO表面的生长，最终得到分布均一形貌可控的CoFe2O4纳米立方结构。应用rGO-CoFe2O4复合材料的过氧化物模拟酶性质，构建了检测H2O2的比色传感器。该传感体系在检测H2O2时，展现出高灵敏度，较宽的线性范围，以及较低的检测限。 (2)基于铁钴纳米材料的合成及其在水处理中的应用 rGO-SDS-PB水凝胶的合成及其在水处理中的应用:以普鲁士蓝(PB)和氧化石墨烯(GO)为前驱体，十二烷基磺酸钠(SDS)为保护剂，通过一步水热方法合成了三维水凝胶。将水凝胶作为自动力反应器应用于水处理时，rGO不仅作为水凝胶的骨架，还催化H2O2分解产生OH·。PB均匀地分布在三维水凝胶内，催化H2O2分解产生氧气和OH·。二者催化H2O2分解过程中产生的OH·可以氧化降解有机染料，同时H2O2分解过程中产生的氧气可以作为动力推动三维水凝胶和OH·在溶液中移动。正是由于这种双重自动力作用，该复合材料展现出高的催化效率。 三维分层花状Co3-xFexO4空心球的制备及其在水处理中的应用:以PVP功能化的SiO2-FeOOH为前驱体，合成了三维分层结构状Co3-xFexO4空心球。在PVP的保护下，FeOOH纳米粒子均匀地分布在SiO2表面，随后通过与CoCl2·6H2O和尿素水浴反应生成三维分层结构花状Co3-xFexO4空心球。可以通过控制CoCl2·6H2O和尿素的加入量调节SiO2的腐蚀程度。该方法制备的三维分层结构花状Co3-xFexO4空心球具有较大的比表面积，在催化降解有机染料过程中可以提供更多的活性位点，进而提高降解效率。 (3)基于铁钴纳米材料的合成及其在能源领域的应用 MOFs模板法合成CoxFe1-xP纳米立方及其在电解水产氢中的应用:以双金属普鲁士蓝类似物为金属有机骨架(MOFs)模板，在氮气保护下经过磷化过程制备得到混合金属磷化物(CoxFe1-xP)纳米立方。通过合成三种不同Fe、Co比例的普鲁士蓝类似物得到了三种Fe、Co比例的CoxFe1-xP纳米立方，并探讨了不同磷化温度对产物的影响。将合成的CoxEe1-xP纳米立方材料用作电化学产氢催化剂时，由于所含的Co和Fe的协同作用，CoxFe1-xP纳米立方在酸性和碱性溶液中都展现出较低的起始电势和过电势，较小的Tafel斜率以及较高的电流密度。该研究表明CoxFe1-xP纳米立方可以成为电化学产氢的理想催化剂。 Co3-xFexO4-泡沫镍的合成及其在超级电容器中的应用:以FeOOH-泡沫镍为前驱体，合成了三维花状泡沫镍-Co3-xFexO4复合材料。首先通过FeCl3·6H2O的水解反应，在泡沫镍表面生长一层FeOOH，随后通过前驱体与CoCl2·6H2O和尿素反应在泡沫镍表面生成三维花状Co3-xFexO4。Co3-xFexO4的形貌可以通过改变CoCl2·6H2O和尿素的加入量来调控。Co3-xFexO4紧密地生长在泡沫镍上，Co3-xFexO4-泡沫镍可直接用作超级电容器的电极，省去制备电极时加入支持导电材料和粘合剂的过程。即使在较高的充放电电流密度时，Co3-xFexO4-泡沫镍材料也展现出较高的比电容和良好的循环稳定性。 Co-Al LDHs-rGO的合成及其在超级电容器中的应用:以rGO-AlOOH为前驱体，通过AlOOH与CoCl2·6H2O在碱性条件下的反应，在rGO表面均匀地生长了Co-Al层状羟基氧化物(LDHs)。Co-Al LDHs-rGO复合材料用作超级电容器的电极时，展现出了高的比电容以及良好的循环稳定性。