区别于原子级粒子堆积结晶模型,科学家近年来发现了基于纳米颗粒“装配”的晶体生长模型一取向附着生长模型。通过定向组装各种形貌和尺寸的纳米聚集体或纳米颗粒,可以获得具有理想尺寸、多级微结构的新型功能材料。新颖的材料结构、合适的材料尺寸以及新型的暴露晶面赋予了它们与众不同的声、光、电、磁、热力学等性质以及优异的物理化学性能,在众多领域展现出可观的应用潜能。本论文致力于探究LaTaON2在含Li熔盐中的取向附着生长机制以及在光电催化领域中的应用。结合理论计算与实验数据,揭示了微纳颗粒在熔盐环境中难以装配的原因:界面离子浓度高,颗粒间静电排斥力大,阻碍颗粒相互靠近。针对这一特点,引入含锂离子（Li+）熔盐,有效减少LaTaON2颗粒表面吸附的净负电荷,使无规则颗粒组装成大尺寸的长方体颗粒。组装后的LaTaON2长方体颗粒克服了 LaTaON2薄膜光电极晶界密度大的限制因素,大幅提升了LaTaON2薄膜电极的光电流。主要研究内容如下:证实LaTaON2颗粒的附着生长过程以及附着过程的取向性。缩短初始LaTaON2颗粒在含Li熔盐中的高温处理时间,获得LaTaON2颗粒细致的附着过程图像。10分钟后,初始LaTaON2颗粒开始聚集熔合,并形成长方体的轮廓。选取附着的初始LaTaON2颗粒中间态,结合TEM高分辨条纹信息和选区衍射图像,证明LaTaON2晶体颗粒接触时或晶面消融前晶格取向完全一致,证实熔盐体系中LaTaON2颗粒的附着过程的取向性。若颗粒晶格不匹配,靠近的LaTaON2晶体间仍有间隙,不能发生组装。同时,我们观测到附着中间态的接触面存在多组晶面,这表明LaTaON2颗粒的OA过程仅需满足接触面晶格条纹匹配这一条件,而与接触面的密勒指数无关。探究熔盐组分对LaTaON2颗粒取向附着生长的调控作用。初始LaTaON2颗粒在不同熔盐（LiCl、LiBr、KCl、KBr和NaCl）中热处理,仅能在含Li熔盐中继续生长。类比熔盐-颗粒界面的“双电层结构”,初始LaTaON2颗粒在Li盐（LiCl和LiBr）水溶液体系中的Zeta电位低于其余水溶液（KCl、KBr和NaCl）,证明LaTaON2颗粒在含Li环境下更倾向于团聚。结合理论计算分析,相比于K+和Na+,Li+与LaTaON2晶体吸附力更强。而相比于阳离子,Cl-和Br-等阴离子与LaTaON2晶体吸附力更强,分析得含Li熔盐体系中,由正负电荷中和效应,LaTaON2晶体表面吸附的净负电荷最少,即静电排斥力最弱,因此得以发生取向附着过程。本文结果说明在熔盐体系中,通过调节熔盐中的元素成分来改变颗粒间的相互作用力,能够有效促进氧氮化物的取向附着生长进程。取向附着生长单晶在光电催化体系中的应用。取向附着机制引导的自组装技术,在保证结晶性的同时,将初始LaTaON2颗粒（100-200纳米）装配成更大尺寸的LaTaON2长方体单晶颗粒（500-1000纳米）。以往LaTaON2薄膜光电极晶界密度大,因而电荷传输性能差。大尺寸的LaTaON2长方体单晶颗粒有效地解决了这一限制因素,使其分离效率大幅提升,最终在1.23VRHE其光电流达到了 5.1mA cm-2,是目前已报道同种材料的最佳光电化学水分解性能。