铁氧化物是自然界中存在最广泛、储量最丰富的化合物之一，它们遍布于全球的各个角落，比如土壤、岩石、水体以及生物体内等。铁氧化物的种类繁多，常见的铁（Ⅲ）氧化物主要有：（α-，β-，γ-，ε-）Fe₂O₃，（α-，β-，γ-，δ-）FeOOH，Fe₃O₄和Fe（OH）₃。各物种的化学稳定性不同，不同化合物之间可以相互转化。铁氧化物纳米材料作为一种重要的化工原料，在催化、颜料、气体传感器、磁性记录材料以及生物医药等诸多重要领域有着广泛的应用前景。随着科技的发展和社会的进步，对铁氧化物的品质、生产工艺和规模提出了更高的要求。因此，探索适合时代要求和生产规模的铁氧化物制备的新途径，一直是科研工作者研究的目标。本论文以铁氧化物为研究对象，旨在改变当今社会的水污染现状，通过胶体-聚沉的实验方法，控制合成了新颖相貌、晶化度高、高催化活性的铁氧化物纳米材料。主要研究内容如下：（1）α-Fe₂O₃的控制合成和光催化性质研究。实验通过胶体-聚沉的方法，控制合成了晶化度高、均匀分散的α-Fe₂O₃颗粒，该方法新颖、条件温和、工艺简单易控制、绿色无污染，此外讨论了尿素浓度、水浴时间和陈化时间对产物结构和形貌的影响。在Fe（OH）3胶体成核之后，尿素在其生长过程中起形貌调控的作用。通过紫外光谱分析，α-Fe₂O₃（水浴12h）在可见光范围内响应强烈，计算其禁带宽度为1.90eV，为α-Fe₂O₃利用太阳光催化降解有机物奠定了基础。光催化实验最佳条件为：以紫外光为光源、过氧化氢浓度为0.075mol/L、初始pH=3-4、催化剂浓度为40mg/L。但是在太阳光照射条件下，α-Fe₂O₃对20mg/L亚甲基蓝溶液催化降解，在2h左右基本进行完全。太阳光作为一种取之不尽用之不竭、绿色的清洁能源，从实用性角度考虑，太阳光的利用更具有市场推广前景。（2）α-Fe₂O₃颗粒的组装和光催化性能。实验以聚苯乙烯微球（PS球）为载体，通过静电引力作用，组装得到负载型α-Fe₂O₃/PS球。该负载型α-Fe₂O₃/PS球不但未改变α-Fe₂O₃的高催化活性，而且因PS球作为一种价廉、广泛应用、易回收、实用性强的轻质材料，能够漂浮于液面，从而提高了负载型α-Fe₂O₃/PS球的重复回收利用性。（3）β-FeOOH的矿化合成和光催化性能。实验体系中加入了不同质量的糖类（葡萄糖、可溶性淀粉和灵芝多糖）物质，控制合成得到了结构相同，晶化良好，呈束状、细针状和杨絮状三种新颖形貌的β-FeOOH。在太阳光下，三种不同的β-FeOOH表现出了较好的光催化活性。此外，我们初步探究了糖在仿生矿化中的作用。糖分子对铁氧化物的形貌具有调控作用，当糖的质量增加时，糖分子就会抑制β-FeOOH向α-Fe₂O₃的相变过程。