CeO2以它特有的性质成为当前化学、物理、材料科学等领域的研究热点材料，这些研究主要包括其作为中孔材料、催化剂载体以及燃料电池材料的制备和应用等。基于纳米尺度氧化铈材料，本文开展了以下几个方面的工作： 1．CeO2及过渡金属掺杂的氧化铈纳米粒子的制备。通过一种简单的水热合成方法合成了一系列尺度不同且粒径分布范围窄的具有立方萤石结构的CeO2粒子。研究了铈源、沉淀剂的浓度、水热处理温度与时间对CeO2纳米粒子粒径以及粒径分布的影响，寻找到了最佳的合成条件。并研究了几种过渡金属离子对氧化铈纳米粒子的掺杂作用，获得了尺度分布同样均匀的过渡金属掺杂氧化铈纳米粒子。 2．通过氧化铈纳米粒子组装来制备中孔材料。以上述合成得到的粒度均匀的氧化铈纳米尺度粒子为建筑单元，用HCl或HF作联结剂，三嵌段共聚物P123作模板剂，通过纳米粒子的组装的简单方法获得含超分子模板组装的超结构材料，通过焙烧使超分子模板分解而得到热稳定的、具有晶化孔壁、高比表面的基子CeO2的中孔材料，并采用多种物理化学手段研究这些中孔材料的结构、表面、光吸收以及光催化性能。XRD结果表明其中孔结构有一定的有序性，同时孔壁具有结晶氧化铈的特征，电镜结果进一步证实其孔壁是高度结晶的氧化铈，通过D2-OH交换技术检测样品表面的羟基密度发现表面羟基密度会受到联结剂的很大影响，特别是氟离子能够取代表面羟基，这种取代会提高孔结构的热稳定性，以及水热稳定性，同时对光催化亚甲蓝的分解有抑制作用，用3d过渡金属掺杂中孔CeO2材料能显著地提高这些中孔材料的光催化活性，这一提高作用主要归结为掺杂提高了光吸收能量的转移。 3．CeO2@TiO2核一壳纳米粒子的制备和表征。在前述工作的基础上，进行了CeO2@TiO2核—壳纳米粒子的制备工作，企图获得一种在结构和能带结构上协同的复合光活性材料，采用无机胶体的方法获得粒径分布窄的CeO2纳米粒子的胶体溶液，然后控制其表面上的沉积作用，获得无定型氧化钛包裹的氧化铈粒子，经过热处理转化成锐钛型的二氧化钛，并对所得核一壳结构材料进行多方面的表征(TEM、XRD、Laman、XRF、UV—Vis等)，以及催化性能进行初步研究。 4．胶体晶种沉积：TiO2纳米管的生长。在制备核．壳结构氧化钛包裹CeO2纳米粒子的研究中，发现在水溶液中通过胶粒表面与溶液中钛物种的静电相互作用下，可以生长出TiO2的纳米管。该过程类似于气相的“VLS”机制，首次在溶液中获得比较完整的描述：纳米粒子氧化铈为催化剂或晶种，吸附有硫酸根的钛氧聚合离子作生长源，通过在催化剂表面上的沉积和转化作用，生长源不断在氧化铈表面沉积并发生定向生长，产生纯氧化钛的纳米管。胶体之间的相互作用在这个反应中起重要的作用。该发现为准确理解溶液中成核和生长的过程的提供了新的视野，同时提供了在溶液中制备一维纳米材料的新方法。后续研究仍在进行中。