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纳米氧化铜(CuO)因其禁带宽度窄(1.2 eV)，稳定性高，安全无毒，经济易得而广泛应用于锂离子电池、传感器、催化、光电探测器、污水处理等方面。具有特定尺寸和形貌的多级结构CuO纳米材料不仅具有纳米结构单元特有的性质，而且还具有由这些纳米结构单元组合而引起的新颖特性。此外，借助于铜铈物种之间的协同作用，特定纳米结构的CuO-CeO2二元复合物表现出良好的催化活性。因此开发探索一种简单、经济、绿色的制备多级结构CuO及特定纳米结构的CuO-CeO2复合物的方法对纳米材料的发展和应用具有重要意义。 本论文利用五水硫酸铜为铜源，尿素为沉淀剂，氨基酸辅助下水热调控合成多级结构纳米CuO材料。此外，利用五水硫酸铜和硝酸铈为金属源，谷氨酰胺为结构导向剂，水热合成直径大约在3-8 nm的CuO-CeO2纳米线复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(IR)、X-射线光电子能谱仪(XPS)等手段对所制备的材料进行表征，并考察了其应用性能。具体内容如下: (1)以氨基酸作为结构导向剂，仿生水热合成CuO纳米材料。考察了反应体系中氨基酸的种类、铜离子与氨基酸的摩尔比、反应时间等因素对CuO形貌及其性能的影响。实验结果表明，当铜离子与谷氨酰胺的摩尔比(GLN/Cu(Ⅱ))为1∶1，反应温度为140℃，反应时间为12 h时，得到的产物为由多孔棒组装成的绒球状多级CuO空心微球。将所制备的多级CuO空心微球用作锂离子电池的负极材料时，表现出很高的放电比容量和优异的倍率性能，循环50周后放电比容量仍高达683.7 mAh g-1。此外，根据不同时间段产物的形貌，提出了绒球状多级CuO空心微球的可能形成机理。 (2)利用谷氨酰胺辅助法水热合成直径在3-8 nm的CuO-CeO2纳米线复合材料。通过考察体系中铜原子的掺杂比例、尿素与金属原子的摩尔比、谷氨酰胺的添加、反应时间等因素对所制备的CuO-CeO2复合物的形貌和性能的影响，探索制备具有高催化氧化一氧化碳性能的CuO-CeO2复合物的最优合成条件。实验结果表明，铜与铈的摩尔比为20.02％，反应温度为140℃，反应时间为12h是形成纳米线结构的最佳条件，且所得产物表现出最高的催化活性，即在90℃下就能将一氧化碳气体完全转化。