首次采用离子交换低温水热法合成了不同粒径及不同形貌的氧化铈前体。经过离子交换纤维的预交换度、尿素浓度、合成温度、合成时间等因素的调变可获得不同粒径分布的以纳米片和微米棒为特征形貌的氧化铈前体。较小粒径的氧化铈前体可以通过适当降低离子交换纤维的预交换度和适度提高反应温度而获得；一定粒度微米棒组合成的花状团簇结构可通过特征实验条件的控制获得。离子交换低温水热法中离子交换纤维的加入对棒状结构氧化铈前体的形成和生长具有导向作用。沉淀剂尿素的用量、离子交换纤维的预交换度、合成温度、合成时间对产物形貌和粒度的影响是通过影响离子交换纤维表面Ce(OH)2+基团和CO32-离子的扩散和迁移能力实现的。离子交换低温水热法合成的氧化铈前体为斜方结构的Ce2O(CO3)2·H20单晶,TG结果显示,离子交换低温水热法合成的氧化铈前体中已经有大量氧化铈生成,其可能以无定型状态高分散于Ce2O(CO3)2·H20晶体中。合成的氧化铈前体经400-500℃焙烧后可得到立方多晶结构的CeO2,其结晶良好,并能够保持前体的基本形貌特征。离子交换水热法中晶粒的形成、生长速度与预交换度、尿素的浓度、温度等条件有关,离子交换纤维在一定条件下成为晶粒生长的模板,控制成核和生长过程,实现了低温双控合成不同形貌纳米材料：体系中的杂质离子通过交换反应在离子交换纤维上富集,无需对产品进行洗涤。整个合成过程节能并环境友好,为高纯纳米材料的合成开辟了一条新途径。