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碳纳米管由于具有容易官能化、稳定性好及介电性能高等特性,在生物医药、电磁屏蔽及微波吸收等领域应用越来越广泛。但由于相互物理缠结与范德华力等作用,碳纳米管的分散性较差,使其在相关领域的应用效果大大降低。如何实现碳纳米管在肿瘤治疗靶向治疗载体及电磁屏蔽与微波吸收方面的应用效能成为近年来的研究热点。本论文基于水热回流法成功制备了内填充Fe3O4颗粒的磁性碳纳米管(Fe3O4@MWNTs),并采用ATRP法对Fe3O4@MWNTs进行了以荧光修饰为目标的表面有机化改性,获得了两种集磁响应性与荧光示踪成像性一体的荧光磁性碳纳米管,在此基础上系统研究了肿瘤细胞对Fe3O4@MWNTs-FITC的吞噬行为及Fe3O4@MWNTs-PGMA含量与取向状态对其复合材料电磁屏蔽、吸波性能的影响规律。主要工作如下:(1)基于水热回流法和酸化氧化法首先制备出内填充Fe3O4粒子的羧基化磁性碳管(Fe3O4@MWNTs-COOH-1),然后采用ATRP法和荧光标记法成功制备了 FITC标记磁改性碳管(Fe3O4@MWNTs-FITC)和RhoB标记磁改性碳管(Fe3O4@MWNTs-RhoB)。通过荧光分光光度计(FS)、紫外-可见-近红外分光光(UV-Vis)、激光共聚焦显微镜(CLSM)等表征手段测试表明,获得的 Fe3O4@MWNTs-FITC-1 和 Fe3O4@MWNTs-RhoB-1分别具有显著的绿色荧光特性和红色荧光特性,同时具有较强的磁响应性。进一步研究发现,优先采用先酸化氧化法再水热回流法制备的羧基化磁性碳管(Fe3O4@MWNTs-COOH-2)表现出更高磁响应性,以此为基础表面有机化制备的 Fe3O4@MWNTs-FITC-2 和 Fe3O4@MWNTs-RhoB-2 具有更优异的荧光成像性。(2)在成功制备不同磁性和荧光特性的Fe3O4@MWNTs-FITC-1和Fe3O4@MWNTs-FITC-2的基础上,对比研究了不同有机包覆层厚度对荧光碳纳米管分散性的影响规律。采用SEM和DLS等测试表明Fe3O4@MWNTs-FITC-1 与 Fe3O4@MWNTs-FITC-2 的团聚体尺寸较小,分散性较好。以上述两种荧光改性碳管为预想的靶向载体,探究了其被肿瘤细胞吞噬的生物学行为。荧光显微镜(FM)和CLSM测试结果表明,Fe3O4@MWNTs-FITC-1 与 Fe3O4@MWNTs-FITC-2 中尺寸较小的 MWNTs团聚体被吞噬到细胞内部。由于磁刺激作用,磁含量较高的Fe3O4@MWNTs-FITC-2 吞噬效果较 Fe3O4@MWNTs-FITC-1 显著。(3)系统考察了 Fe3O4@MWNTs-PGMA含量对石蜡复合材料及环氧复合材料屏蔽效能和吸波性能的影响规律。结果表明Fe3O4@MWNTs-PGMA含量增加有利于提高复合材料屏蔽效能。作为一种介电损耗型材料的MWNTs与磁损耗材料如四氧化三铁(Fe3O4)复合后,实现了多损耗机制的协同效应,获得较高的匹配阻抗和良好的吸波效果。因此,Fe3O4@MWNTs-PGMA/石蜡复合材料的吸波效果优于MWNTs,且随着Fe3O4@MWNTs-PGMA吸收剂含量的增加,复合材料吸收衰减值更高且吸收峰向低频移动。其中,Fe3O4@MWNTs-PGMA含量为20wt.%的复合材料(Composite2-20)在材料厚度为5.5mm时,最小反射损耗值最低,可达-14.2dB。