杂化材料，可以理解为是两种及两种以上的纳米粒子，通过至少一个已成键的公用晶面，永久地连接在一起而组成的纳米结构。纳米材料不仅仅体现出对尺寸和形貌依赖的化学性质，还可以通过组分调变来对其各种物理化学行为进行调控。当然，杂化材料的合成依然建立在对每种基本组分的尺寸、形貌甚至暴露晶面的精确调控的基础之上。　　核壳形杂化纳米材料，作为最常见的一类杂化纳米材料，通常表现出与众不同的物理化学性质。这主要分为两类。其一，如果仅仅是每种组分各自独特的化学性质简单的叠加，那至少是多功能化，每个组分各司其职，互不干预，互不影响。更常见的情况是，科学家们是将具有协同作用的多种组分组合在一起，每种组分都对其它组分的物理化学性质起到促进和提高的作用。因此，一般情况下，多组分的杂化材料往往都体现出较其中任意一种单一组分都更为突出的物理化学性质。　　本论文利用贵金属、过渡金属氧化物各自具有的特殊催化性能或高的能量密度，将两种或者多种纳米粒子组装在一起，形成了具有多功能的复合物，表现出了协同增强的电学性质或催化性能。　　在第一项工作中，我们采用层层沉积的方法，即先合成Gd掺杂的Yb2O3纳米粒子作为核，然后通过经典的St(o)ber法将核包裹上一个二氧化硅壳层，以此来防止核心内稀土重金属离子Gd3+和Yb3+的外漏，同时作为后续沉积氧化铈和进行PEG化的载体，最终获得预期的核壳结构的纳米复合材料，PEG化的Yb2O3∶Gd@SiO2@CeO2。经过SEM、TEM、EDS、XRD、XPS和FTIR等表征，所合成的纳米复合物的核具有显著的尺寸大小均一性，二氧化硅层表面装点的小岛状氧化铈也能够均匀地分布，并且，生物相容性的PEG分子也被紧紧固定到纳米复合物的表面。此纳米材料已被证明，不仅可以用作一种高性能的双模造影剂，分别用于MRI和CT，同时也表现出了优良的过氧化氢酶模拟物活性，这些结果将可能有助于未来对阿尔兹海默症的预防、诊断和治疗。　　在第二项工作中，我们通过用PAA作为表面改性修饰剂，ZIF-67纳米晶成功地生长在Co3O4纳米线阵列的顶部表面。随后的高温退火使得前驱体ZIF-67分解，生成Co3O4空心笼子。从而得到泡沫镍基底上Co3O4纳米线穿插Co3O4空心纳米笼子结构的杂化阵列。电化学测试结果发现，所得到的自穿阵列表现出了显著增强的性能。当电流密度为2mA/cm2时，其面积电容高达3.7F/cm2，几乎是裸的Co3O4纳米线阵列的面积电容的3.5倍之多。如此增强的性能可以归因于其独特的自穿插结构。空心笼子可以提高比表面积，而一维纳米线可以提高空间利用率，并起到骨架作用来支撑整个杂化结构。二者的紧密结合使得杂化结构的循环稳定性非常好。因此，此类Co3O4自穿插杂化材料很有希望，能够成为先进的电极材料，用于高性能超级电容器中。另外，我们所采用的MOFs辅助的方法，也为将来设计合成新的功能纳米材料提供了简便的思路。　　在第三项工作中，我们采用一种动力学可控的方法，合成了高质量的Pd@Pt核壳纳米结构，其由超薄Pt纳米线作为壳层，围绕在Pd立方块周围。Pt纳米线壳层的厚度可以很容易通过直接改变Pd种子的初始使用量而得到调变。另外，将此方法稍作改变，即降低反应体系的pH值，从而降低贵金属盐的还原速率，可实现Pt纳米线在Au多面体表面的有序生长，最终合成Au多面体@Pt纳米线核壳纳米结构。以XC-72R为支撑物，我们所合成的Pd立方块@一圈Pt纳米线核壳纳米结构催化剂表现出了显著增强的催化性能。5mg样品可在2min内100％转化5mmol的硝基苯底物，生成苯胺，选择性达到99.5％。这种独特的核壳纳米结构是由超薄纳米线卷曲围绕在一个独立的核周围而组成，这是一种设计合成贵金属结构材料的新方法，所得到的材料也具有重要的实用价值。