钒基化合物作为一类多功能性材料,在光、电、磁、热、力等领域呈现出独特的性质和潜在的应用前景;而且,我国钒储量占全球钒储量的19％,居世界第三。所以,充分开发利用钒资源,对钒基化合物的合成方法探索及性能研究引起了研究学者的高度重视。本论文主要采用水/溶剂热方法合成钒基氧化物纳米材料及其掺杂纳米材料(Zn3-3xM3xV2o7(OH)2(H2O)2,Zn3-3xM3xV2O8,BiVO4),通过改变实验条件对产物形貌、尺寸和组分等进行有效控制合成,并探索产物在锂离子二次电池、光催化降解污染物方面的应用。主要研究内容和结果如下:　　 1.以氧化锌和五氧化二钒为原料,以CTAB为表面活性剂,通过水热法合成了片状和片花状的Zn3V2O7(OH)2(H2O)2。利用XRD、SEM、TEM等手段对所制备的样品进行了表征,实验结果表明Zn3V2O7(OH)2(H2O)2是由主晶面为(0001)面的纳米片组成。初步研究了各形貌Zn3V2O7(OH)2(H2O)2颗粒的电化学性能和光催化性能,结果表明片花状Zn3V2O7(OH)2(H2O)2表现出优良的光催化性能及电化学性能。与其它形貌样品相比,片花状Zn3V2O7(OH)2(H2O)2由于具有相对较大的比表面积,在100 min时的降解效率达91％;在0.02～3.0 V的电位区间,0.2A/g电流密度下的室温恒流充放电循环测试中,具有3D分级结构片花状形貌的Zn3V2O7(OH)2(H2O)2首圈比容量为882.1 mAh/g,循环100圈后仍保持667.2 mAh/g的比容量,表现出优良的循环稳定性。　　 2.通过简单的水热法合成了过渡金属离子掺杂焦钒酸锌/钒酸锌,通过XRD、SEM、BET等技术对其进行表征,并对XRD图的谱峰进行拟合计算。首次对得到的几种不同掺杂样品的光催化性质和电化学性质进行了测试和比较。实验结果表明:经450℃煅烧得到的0.1 at.％Cu掺杂Zn3V2O8纳米颗粒对亚甲基蓝(MB)的可见光催化降解效果最好;而在锂离子二次电池的测试中,5.0 at.％Fe掺杂Zn3V2O7(OH)2(H2O)2的电化学性能最优。　　 3.在水热、溶剂热或沉淀法条件下,合成了不同形貌的m-BiVO4。通过pH的调节,有效调控了类梭状m-BiVO4的尺寸。具有不同形貌的颗粒在可见光范围内都具有一定的光催化活性,与分级结构的梭状m-BiVO4颗粒相比,主要以{001)面裸露的m-BiVO4纳米片对MB的光催化降解效率最高,光照20 min内对MB的降解效率可达83.1％,原因是因为{001}面具有较高的表面活性。