开发和设计高性能纳米材料的“绿色化”合成路线，对工程应用和环境保护都具有重要的意义。本文以生物质葡萄糖为原料、水为溶剂，在环境友好的密闭低温水热反应体系中，合成了高性能的纳米碳材料、磁性Fe₃O₄材料以及碳层包覆的磁性Fe₃O₄/C复合材料。通过场发射扫描电子显微镜（SEM）、场发射透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、激光显微拉曼光谱仪（Raman）、元素分析仪（EA）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、热失重分析仪（TGA）、振动样品磁强计（VSM）和高效液相色谱（HPLC）等测试手段，对碳材料和磁性材料样品的形貌、结构、组成和水热反应过程的中间产物进行了表征。在磁性Fe₃O₄/C材料的基础上，利用原位还原的方法制备了具有催化功能的磁性Ag-Fe₃O₄/C材料，并利用紫外-可见分光光度计（UV-Vis）来考察这种磁、催化双功能的复合材料在催化染料RhB脱色降解过程中的应用性能。本文通过水热反应制备的表面具有亲水和功能性基团的碳球，其尺寸从90nm¹1μm不等。在实验过程中对水热反应温度、时间、葡萄糖浓度和初始pH值等控制参数的影响进行了考察。在水热体系中利用葡萄糖、氯化铁和不同的沉淀剂（氧化钠和醋酸钠），分别得到了10nm无包覆的纯相纳米Fe₃O₄和150nm有碳层包覆的核壳型Fe₃O₄/C复合材料。在实验过程中，对反应体系内原料之间的交互作用进行了细致的研究，并根据沉淀剂的特性，分析了不同结构的磁性Fe₃O₄材料在水热体系内的形成过程。研究结果表明，通过葡萄糖水热法制备的Fe₃O₄/C除了具有良好的磁学性能之外，其表面也在很大程度上保留了葡萄糖水热碳化过程产生的丰富功能基团。在制备磁性催化复合材料Ag-Fe₃O₄/C的过程中正是利用这个特性，无另加其他还原剂，直接依靠Fe₃O₄/C复合材料表面的功能基团成功原位还原托伦试剂，实现了纳米Ag的稳固负载。这种原位还原制备的Ag-Fe₃O₄/C材料所具有的三层核壳型结构在稳定性和催化性能上具有很大的优势，中间的碳层一方面可以保护内层四氧化三铁不被氧化，另一方面又可以改善磁性材料因自身磁性易于聚合的问题，大大提高材料的分散性。此外，暴露在外层通过化学过程沉积负载的纳米Ag也可以稳定的发挥其功能性。在本文催化染料RhB脱色降解的应用研究中，磁性催化复合材料Ag-Fe₃O₄/C优异的催化性能和稳定的循环使用性能均得到了充分体现。