材料的性能与其形貌和尺寸密切相关,在很多情况下,材料的形貌和尺寸决定了其用途。二氧化硅微球比表面积大,理化性质稳定,表面易于修饰,粒径分布广,有着十分广泛的应用前景。二氧化铈自身就有很好的催化和紫外吸收功能,当其处于纳米尺寸时性能更加优异。但对材料的形貌和尺寸的控制及制备出粒径大小均匀、分散性好、产量高、成本低的产品仍然存在着不小的挑战。基于此,本论文主要选取了模板法和改进溶胶-凝胶法制备出了大小均匀,比表面积大,产量高的单分散二氧化硅微球,并探索了各个因素对最终产物的影响。采取了沉淀法和燃烧法合成了分散性好、紫外屏蔽效果强的片状纳米二氧化铈及质轻纳米二氧化铈。本论文的主要研究内容如下:（1）模板法制备单分散二氧化硅微球。以十六烷基三甲基溴化铵为模板,二乙醇胺为催化剂,正硅酸乙酯为硅源,成功地合成了不同粒径大小的单分散二氧化硅微球。通过一系列的表征手段探究了反应体系中温度、十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯、二乙醇胺等对二氧化硅微球形貌和粒径的影响。实验结果为:二氧化硅微球粒径会随着十六烷基三甲基溴化铵的浓度、温度的升高、二乙醇胺的浓度增大而减小,随着正硅酸乙酯浓度的增加而增大,获得粒径200 nm³μm单分散二氧化硅微球,表面积可达835m²·g^-1,平均孔径2.3 nm。探究单分散二氧化硅微球的形成机理。所制备的二氧化硅微球在载药、橡胶增强剂、化妆品等领域有着潜在的应用价值。（2）改进溶胶-凝胶法制备单分散二氧化硅微球。以正硅酸乙酯为硅源,无水乙醇和去离子水为混合溶剂,三乙烯四胺为催化剂,采用改进溶胶-凝胶工艺制备单分散二氧化硅微球,研究了反应体系中温度、去离子水/无水乙醇、三乙烯四胺的浓度、正硅酸乙酯的浓度以及无机盐对二氧化硅微球形貌和粒径的影响。实验结果是:二氧化硅微球球径随着去离子水/无水乙醇的增大而减小,三乙烯四胺浓度的增大而减小,温度的升高而减小,正硅酸乙酯浓度的增大而增大,氯化钾的量的增加而增大,获得粒径约230 nm¹.5μm单分散二氧化硅微球,并通过小中试放大量制备二氧化硅微球,最高可达500g。（3）二氧化铈纳米片的制备及其性能的研究。以六水合硝酸铈为铈源,三乙烯四胺为沉淀剂,在无模板的情况下,采用沉淀法制备二氧化铈纳米片,通过探索反应时间对二氧化铈纳米片形成的影响,获得的实验产品与市面上的产品进行了表征及性质上的对比,结果为:无论是纳米片的形貌、大小、粒度、分散性以及紫外吸收的强度上都远远高于市面上的产品。本实验中三乙烯四胺比传统合成中使用的氨水更稳定,降低了二氧化铈的粒径,使合成的纳米二氧化铈不易团聚、分散性好,有效地降低了反应温度,也使得本合成方法具有操作过程简单、能耗较低、易于控制等优点,为纳米氧化铈的放大量合成提供了可能,本章为小中试实验,目的为工业生产提供数据和市场对比。（4）质轻多孔纳米二氧化铈的制备及其性能研究。以六水合硝酸铈为铈源,抗坏血酸为络合剂,采用燃烧法制备质轻多孔纳米二氧化铈,探索了络合剂对质轻纳米二氧化铈的影响,得到最佳的实验条件为n（Ce（NO₃）₃?6H₂O）:n（C₆H₈O₆）=10:4,经过研究表明该方法,在无沉淀剂和表面活性剂的情况下获得纳米二氧化铈,质轻多孔、颜色可调、比表面大、合成工艺简单、绿色环保、制备原料成本低、设备要求低、生产效率高、重现性好,易于工业生产。