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纳米材料因其特殊的物理和化学性能,在信息、能源、环境、医药等领域有着广泛的应用前景,引起了研究者极大的兴趣。由于不同形貌和不同暴露面的纳米材料具有不同的性能,因此纳米材料的控制合成成为一项重要的研究课题。本论文主要通过水热法,利用氨水的碱性、配位作用、刻蚀作用,在一定条件下合成了一系列不同形貌及暴露面的金属氧化物、复合氧化物和类普鲁士蓝纳米材料,探讨了纳米材料的生长机理,并研究了所制备的纳米材料的性能,探索了结构与性能的关系。主要内容如下：1.氨水与金属离子共同控制合成α-Fe203高能面及其磁性研究：高能面具有高的反应活性,可以应用于很多领域。然而高能面在晶体生长过程中很容易消失,因此合成高能面暴露的纳米晶是一个很大的挑战。本章中采用不同的金属离子Ni2+、Zn2+、Cu2+、Mg2+和Al3+等作为结构导向剂,在过量氨水存在的条件下,得到了形貌均匀的具有不同高能面暴露的类立方体、六角双锥、斜六面体及六方片状结构的α-Fe203纳米晶。类立方体结构的纳米晶主要由Ni2+和Zn2+控制合成的,看上去像立方体,倾斜角大约为86。,暴露面为(012),(10-2)和(1-12)晶面；六角双锥形貌的α-Fe203纳米晶由Cu2+控制合成,具有一个六重对称轴,暴露面为{012}晶面；斜六面体形貌的α-Fe203纳米晶由Mg2+控制合成,倾斜角大约为115°,暴露面为(10-4),(014)和(1-12)晶面；六方片状结构的α-Fe203纳米晶由A13+控制合成,暴露面为{001}晶面。磁性研究显示不同形貌的α-Fe203纳米晶显示出不同的磁性行为。六角双锥的α-Fe2O3纳米晶室温下为自旋斜交磁性控制,低于莫林转化温度时,铁磁性消失。类立方体结构、斜六面体及六方片状结构在低温下仍然显示铁磁性,没有出现莫林转变。2. ZnSn(OH)6及Zn2SnO4/SnO2空心球的合成及其性能研究：中空结构的复合氧化物纳米材料因其较大的比表面积、多能带的结构而在催化剂、气敏传感器、电池的电解质材料等方面都具有优异的性能。本章中以水溶性生物高分子海藻酸钠(SA)为添加剂,在氨水的碱性环境下,通过水热法合成了三元化合物ZnSn(OH)6实心球。在水热条件下,通过延长反应时间,利用氨水的刻蚀作用,得到了ZnSn(OH)6中空球；而在600℃空气中热处理ZnSn(OH)6实心球则得到了Zn2SnO4/SnO2中空球。气敏测试结果显示ZnSn(OH)6中空球对乙醇的气敏性能优于ZnSn(OH)6实心球。Zn2SnO4/SnO2作为染料敏化太阳能电池的光电极材料,效率达到4.52%,比报道的单一的Zn2SnO4(3.8%)和Sn02(1.2%)高了很多,可能是因为复合材料更有利于电子的传输,导致其更高的光电转换效率。3.氨水腐蚀合成CuO空心球及其光催化性能研究：CuO的带隙值为1.2eV,可以作为紫外光和可见光的光催化剂来处理含染料的废水。本章通过水热方法,在海藻酸钠的辅助下及氨水的碱性条件下制备出了单分散CuO实心球,在水热条件下利用氨水的刻蚀作用,得到了CuO空心球。把两种材料作为可见光催化剂降解染料,发现它们对有机染料尤其是甲基蓝具有优异的光降解性能。50mg的CuO在自然光下仅仅需要1分钟的时间就可以降解完100mL50mg／L甲基蓝溶液。4.氨水腐蚀作用在三维网状纳米材料合成方面的探索：三维网状结构的纳米材料,有利于电子传输,在催化、储能、生物传感等方面具有优异的性能。本章在海藻酸钠(SA)的辅助下,利用氨水的碱性及刻蚀机制,成功合成了三维网状结构的Cu2O微球。氨水的刻蚀机制应用于类普鲁士蓝Co3[Co(CN)6]2·xH2O的合成,得到了三维网状的八面体结构Co3[Co(CN)6]2·xH2O的微晶。