Fe3O4@SiO2芯壳纳米结构兼有二氧化硅无毒、生物相容和易于结合各种官能团等特性及超顺磁Fe3O4纳米晶所拥有特殊的磁学性能，在靶向药物载体、磁共振成像、细胞和生物分子分离等领域具有广泛的应用。本文以生物医学应用需求为背景，研究Fe3O4纳米晶和Fe3O4@SiO2芯壳纳米结构的可控制备，探索芯壳纳米结构在毒物去除和药物装载方面的应用。　　利用热分解的方法成功地合成出Fe3O4纳米晶，通过改变实验参数（如:油酸量、反应时间和反应温度）实现了尺寸和形状的调制，优化了制备过程，提高制备工艺的稳定性。采用廉价的试剂和简单的制备装置，实现10 g量级高品质Fe3O4纳米晶的生产，成本远低于市售产品。通过反相微乳法成功地实现不同尺寸Fe3O4纳米晶SiO2壳层的包覆，且包覆厚度可以任意调控，探讨了SiO2壳层形成机理和控制因素;研究了油酸修饰和SiO2包覆的Fe3O4纳米晶磁学性能的变化。为了更好的满足生物医学应用的需求，选择尺寸小于100 nm的Fe3O4@SiO2纳米粒子（特别是30-70nm范围内）为研究对象，以SiO2壳层自身作为模板，水和乙醇作为溶剂，通过氨水或碳酸钠的选择性刻蚀成功地制备出介孔结构的Fe3O4@SiO2纳米粒子（Fe3O4@mSiO2纳米粒子）。以水作为溶剂，利用醋酸或盐酸的选择性刻蚀获得了空心介孔结构的Fe3O4@SiO2纳米粒子(Fe3O4@HollowmSiO2纳米粒子)，通过改变Fe3O4@SiO2纳米粒子的浓度、温度、pH值可实现空心腔体体积的调控，讨论了空心腔体和介孔结构的形成机理。最后，利用具有较大空心腔体的Fe3O4@Hollow mSiO2纳米粒子进行阿霉素装载和微囊藻毒素等的去除探索。