本论文采用简单的水热法制备出α-Fe₂O₃纳米棒组装的海胆结构的空心微球、纳米八面体和纳米片自组装的鹅卵石形结构,研究了它们的形貌和晶体结构以及反应温度、反应时间、反应物用量等条件对产物形貌的影响。在此基础上,提出了可能的生长机理,并且研究了所制备的不同形貌α-Fe₂O₃纳米结构的传感特性,讨论了结构和性能的关系,所取得的研究结果为α-Fe₂O₃纳米结构的物理化学性能和应用研究奠定了基础。（1）α-Fe₂O₃纳米棒组装的海胆结构的空心微球的水热合成、生长机理与传感特性:在0.05 mol/L SO₄^2-的存在下,通过Fe³⁺溶液140℃水热反应12h得到由α-FeOOH纳米棒自组装的微球,将该微球经600℃热处理2h后转化为由多孔的一维α-Fe₂O₃纳米棒组装的海胆结构的空心微球,内外径分别约为2和5μm,α-Fe₂O₃纳米棒的直径约150nm。研究了SO₄^2-在海胆结构空心微球形成过程中的作用,提出其生长机理,并且研究了α-Fe₂O₃纳米棒组装的海胆结构的空心微球的传感性质。（2）α-Fe₂O₃纳米八面体与多面体的可控合成与八面体的生长机理:在KBH₄的存在下,Fe（NO₃）₃、NaOH与乙二醇(V_C2H6O2:V_NaOH=8:5)在180-235℃下水热反应12h,制备出α-Fe₂O₃纳米八面体和纳米多面体结构。通过反应温度的改变实现了纳米八面体和纳米多面体可控合成,平均尺寸分别约为235和220 nm。还研究了八面体的形成过程,提出其可能的生长机理。（3）α-Fe₂O₃纳米片自组装的鹅卵石形颗粒和空心球形颗粒的可控合成以及它们的生长机理:通过FeCl₃与草酸和NaOH在120℃水热反应12h,制备出α-Fe₂O₃纳米片自组装的鹅卵石结构,长度约为570nm。提高反应温度,制备出α-Fe₂O₃空心球。通过改变反应温度,实现了鹅卵石形颗粒和空心球形颗粒的可控合成。还研究了鹅卵石形颗粒和空心球的形成过程,提出了可能的生长机理。