纳米材料由于其优异的物理和化学性质以及广阔的应用前景，受到了人们的广泛关注，其中有机金属纳米材料已成为近年来新的研究热点。本文主要研究二茂铁及其衍生物有机金属化合物纳米材料以及碳基微/纳米材料的制备、表征及其性能。　　 1、采用溶剂刻蚀方法成功地制备了有机金属化合物乙酰基二茂铁纳米粒子，粒子的平均直径约为70 nm。比较乙酰基二茂铁的乙醇溶液，产物的UV-vis吸收峰发生了红移，而与乙酰基二茂铁块体材料相比，产物的UV-vis吸收峰发生了一定的蓝移。荧光光谱研究表明，相对于块体材料的荧光发射峰，乙酰基二茂铁纳米粒子的荧光发射峰强度增加且峰位发生了蓝移。同时，本文还讨论了乙酰基二茂铁纳米粒子的形成机理。　　 2、建立了自上而下与自下而上交叉对应制备方法，利用该方法对应制备了松果状和带状有机金属化合物乙酰基二茂铁纳米材料。结果表明，这两种制备过程是对应的。此外，通过改变实验条件，制备了二茂铁的纳米线、1，1’-双苯甲酰基二茂铁的纳米片和纳米管、苯甲酰基二茂铁的纳米片和纳米管以及1，1’-双乙酰基二茂铁的纳米片等。　　 3、建立了一种简单的封闭体系，采用二茂铁自催化裂解法通过分解二茂铁与二甲苯的混合物一步合成了具有不同尺寸、形貌和结构的多壁碳纳米管。反应温度为800℃时，首次合成了具有交点的多分枝结构的非晶态的碳纳米管，其各分枝的平均外径为230 nm，平均内径为51 nm。通过改变实验参数制备了具有不同尺寸和形貌的碳纳米材料。考察和分析了实验参数的改变对产物尺寸、形貌和结构的影响以及碳纳米管的可能形成机理。利用这种合成策略初步探索了分别以乙酰基二茂铁，苯甲酰基二茂铁，1，1’-双苯甲酰基二茂铁，1，1’-双乙酰基二茂铁，二茂铁甲酸，1，1’-二茂铁二甲酸，3-二茂铁酰基丙酸，4-二茂铁基丁酸，二茂铁甲基季铵盐和二茂铁酰胺为前驱体来制备碳纳米管的可能性。　　 4、以4-二茂铁基丁酸为前驱体采用水热法首次一步合成了α-Fe2O3粒子负载的碳球复合材料。负载在碳球表面的α-Fe2O3纳米粒子的平均尺寸约为16 nm，而碳球的平均直径约为900 nm。通过向反应介质中添加一定量的乙二醇，一步合成了Fe3O4粒子负载的碳球复合材料。研究发现，前驱体浓度、反应介质、反应时间和温度对制备的碳球复合材料的尺寸、形貌和结构有很大的影响。磁性研究表明，α-Fe2O3粒子负载碳球的矫顽力和剩磁分别为101.5 Oe和0.203 emu/g，而Fe3O4粒子负载碳球的矫顽力和剩磁分别为58.4 Oe和0.174 emnu/g；不同的实验条件对碳球复合材料的磁性也有很大的影响，但其矫顽力都比较小，表现出了软磁材料的性质。同时，讨论了碳球复合材料的可能形成机理。　　 其次，以4-二茂铁基丁酸为前驱体采用溶剂热方法首次一步合成了γ-Fe2O3粒子负载的碳球复合材料，产物通过温度后处理得到了具有多孔结构的碳球复合材料。研究发现，随着后处理温度的升高，碳球的平均直径逐渐减小；碳球表面负载的粒子尺寸逐渐增大，形状和结构发生改变；碳球复合材料的比表面积和孔容增大，而孔径减小；其饱和磁化强度、矫顽力和剩磁也都随着后处理温度的升高发生一定的变化。　　 此外，以二茂铁甲酸为前驱体采用溶剂热方法成功地一步合成了Fe3O4粒子负载的碳球复合材料。负载在碳球表面的Fe3O4纳米粒子的平均尺寸约为12 nm，而碳球的平均直径约为310 nm。研究发现，Fe3O4粒子负载的碳球复合材料具有多孔性质。通过对碳球复合材料的进一步包覆研究可知，碳球复合材料在包覆的过程中其尺寸、形貌、结构和磁学性能都发生了变化。　　 最后，分别以二茂铁、乙酰基二茂铁、1，1’-二茂铁二甲酸、3-二茂铁酰基丙酸、苯甲酰基二茂铁、1，1’-双苯甲酰基二茂铁、1，1’-双乙酰基二茂铁、二茂铁酰胺和二茂铁甲基季铵盐为前驱体，系统探索了不同前驱体在一定条件下制备碳球复合材料的可行性。实验结果表明，不同的前驱体在不同实验条件下均可以得到不同尺寸、形貌和结构的碳球复合材料。