纳米粒子以其独特的光、声、电、磁、热、催化、力学、化学活性等性质成为材料科学研究的热点之一。它引起世界各国科学家的极大关注。　　 CeO2是一种廉价、用途极广的轻稀土氧化物。与其它无机粉体一样，纳米CeO2表现出一些新的性质和新的用途。纳米CeO2因具有多方面功能特性而在固体氧化物燃料电池、氧敏材料、发光材料、耐辐射玻璃和汽车尾气净化等高科技领域得到广泛应用。最新研究表明，纳米CeO2可用于集成电路芯片加工的化学机械抛光(CMP)浆料。以纳米CeO2代替SiO2作为硅片和SiO2介质层CMP过程的研磨粒子，具有抛光速率更快、平整质量更高、选择性更好的优点。　　 含量最丰富的稀土氧化物CeO2以拥有独特的储放氧和高温快速氧空位扩散性质而在中孔材料、催化剂载体和氧离子导体研究中引起研究者广泛的兴趣。得到具有单一形态和窄的粒度分布的二氧化铈是很重要的。这篇论文重点集中在水热可控合成二氧化铈上，包括合成机理和合成条件优化。结果表明硫酸铈是合适的铈源。精细地控制反应物浓度、pH值、温度和反应时间，高度单一并且尺寸分布窄的二氧化铈被合成出来。通过改变反应条件，纳米颗粒的尺寸在5-110nm范围之间可调。结果对进一步深入的研究二氧化铈纳米材料的应用很重要。　　 试验的主要研究内容：　　 (1)本文用水热法合成出了纳米CeO2粒子，并且系统地研究了水热法合成纳米尺度氧化铈的相关工艺参数。对纳米二氧化铈制备过程中可能的一些影响因素(反应组分的浓度，pH值)用XRD和TEM等测试手段对产物的粒度和晶型进行分析；探索了各个因素对纳米二氧化铈制备的影响及各因素间的交互作用；确定了在该试验条件下制备纳米二氧化铈比较优化的制备条件。通过控制水热反应过程中各工艺参数，可制备出形貌单一、粒径分布均匀的氧化铈纳米颗粒。实验结果表明：硫酸铈、pH值是影响氧化铈粒度主要因素。　　 (2)在这篇论文中，用Ce(SO4)2·4H2O、Ce(NO3)3·6H2O、(NH4)4 Ce(SO4)4·4H2O和(NH4)2 Ce(NO3)6作为原料，以氨水和碳酸铵为沉淀剂制备纳米二氧化饰。最终，我们选择了硝酸铈、硫酸铈作为原料，氨水、碳酸铵作为沉淀剂用水热法来合成CeO2。　　 (3)水热法制备纳米氧化铈的最佳工艺参数为：Ce(SO4)2·4H2O溶液浓度为0.05 mol·L-1，pH为1.85，反应温度180℃，反应时间12h，可获得出形貌单一、粒径分布均匀的氧化铈纳米颗粒。　　 (4)研究了Ce(NO3)3·6H2O的浓度和产物粒度的关系。在其他条件不变时，随Ce(NO3)3·6H2O浓度增高，晶体粒度几乎不减小。　　 (5)同时研究了Ce(SO4)2·4H2O的浓度和产物粒度的关系。在其他条件不变时，随Ce(SO4)2·4H2O浓度增高，晶体粒度也在减小。　　 (6)如果以Ce(NO3)3·6H2O和NH3·H2O作为原料合成CeO2，当其他条件不变时，随着pH值从8.97减小到4.34，晶体粒度几乎不增大。　　 (7)如果以Ce(SO4)2·4H2O和NH3·H2O作为原料合成CeO2，当其他条件不变时，随着pH值从3.78减小到1.52，晶体粒度从6nm增大到88nm。　　 (8)如果以Ce(SO4)2·4H20和(NH4)2CO3作为原料合成CeO2，当其他条件不变时，随着(NH4)2CO3浓度从0.040 mol·L-1减小到0.032 mol·L-1，晶体粒度从8nm增大到110nm。　　 (9)此外，本文还研究了氧化铝纳米棒和纳米颗粒的水热合成。