过渡金属氧化物具有多样的价电子、丰富的物理和化学性质,在催化、电化学、传感器、磁性以及气体吸附等方面都有广泛应用。过渡金属氧化物纳米材料的结构合成、形貌控制以及性质研究是目前材料科学研究的热点,制备具有特殊形貌和功能的纳米结构具有重要意义。另外,过渡金属氧化物和石墨烯的复合材料既具有过渡金属氧化物的优点又具有石墨烯的大比表面积、高导电活性的优点,是目前复合材料研究的热点。本论文主要是采用简单的溶剂热法合成了形貌和结构的可控的过渡金属氧化物(Co3O4, Mn3O4)纳米材料,通过调控前驱体的加入量有效地控制了C0304的形貌、结构以及性质。同样地,通过控制合成Mn304过程中的溶剂组分有效地控制了Mn304的形貌,在合成Mn304的过程中加入Co(NO3)2-6H2O,不仅有效地控制了Mn304的形貌,还在一定程度上诱导Mn3O4纳米晶自组装,形成超结构。除此之外,还通过简单的方法使C0304和石墨烯有效复合。以上这些研究在锂离子电池负极材料、超级电容器电极材料以及光催化剂等方面有一定的进展。本研究具体包括以下三部分的内容：1：在没有表面活性剂、没有模板的条件下,通过简单的溶剂热法及后续的煅烧得到了多孔球形C0304超结构。在整个实验过程中,控制Co(NO3)2-6H2O加入的量是整个实验控制产物形貌的关键,通过XRD, SEM, TEM以及TGA等分析来研究球形C0304超结构的形成机理,结果表明由纳米棒组成的球形C0304超结构是通过定向连接形成的。所合成的C0304超结构还具有优异的电化学性能,第一个充放电循环后其最高比容量为1750mAhg-1,在0.2C的电流密度下,经过50个循环后其比容量仍能维持在1600mAhg-1。这种简单、高效、环境友好的方法还可以用来合成其它的过渡金属氧化物材料。2：在无模板、无表面活性剂存在的条件下,采用简单的一步溶剂热法合成了Mn304纳米结构,通过控制溶剂热过程中溶剂的组分,有效地控制了纳米Mn304的形貌,因为不同的溶剂对晶面的选择性生长不同。同时在反应体系中引入了Co(NO3)2’6H2O,通过改变Co(NO3)2-6H2O加入的质量有效地调控了M11304的形貌,并且诱导Mn304纳米晶自组装形成了Mn304超结构。纳米Mn304以及自组装的Mn304超结构都表现一定的光催化性能。3：将制备得到的C0304和石墨烯复合,在简单的一步反应中既完成了氧化石墨烯的还原又实现了石墨烯和C0304的有效复合。通过改变氧化石墨烯和C0304的复合比例,有效地控制了复合物的形貌,此外,氧化石墨烯复合前的浓度对复合后产物的形貌也有一定影响。复合物的电化学研究表明,在一定范围内减小氧化石墨烯的浓度,减少C0304的复合量,其电化学性能会有一定的提高。