纳／微米材料的形貌、尺寸及其微观结构对其性能及应用具有重要的影响。合成具有特定形貌和微观结构的纳／微米材料,对于新型功能材料的开发和应用具有重要的研究意义。离子液体具有独特的结构及优异的物理化学性质,在材料制备方面,特别是在纳／微米材料的微结构控制上,发挥了传统溶剂所不具备的优点,成为材料制备的研究热点之一本论文合成了[Bmim]Cl(氯化1-丁基-3-甲基咪唑)、[Bmim]BF4(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)和[Bmim]HSO4(1-丁基-3-甲基咪唑硫氢酸盐)三种离子液体,借助红外光谱和热重分析表征了其化学结构和热稳定性。利用含水离子液体热稳定性降低的特性,在不加入任何还原剂的条件下,采用溶剂热法成功制备了Ni和Ag,提出了可能的形成机理。以离子液体为反应介质,实现了β-Ni(OH)2和TiO2在离子液体中的可控生长,合成了不同形貌的β-Ni(OH)2及TiO2纳/微米材料,剖析了两种材料形貌与性能的相互关系。具体内容如下：(1)采用溶剂热法合成出β-Ni(OH)2,系统地研究了反应参数对其形貌的影响。结果表明：通过调节离子液体浓度、反应温度和反应时间,可以有效控制产物的形貌。当离子液体[Bmim]BF4与水的体积比为1：2时,产物为直径约40-420 nm、厚度约10-15 nm的多边形纳米片；当体积比增加到1：1时,产物为直径约140-430 nm、厚度约20-30 nm规则的六边形纳米片；体积比继续增加至2：1时,产物由直径约200-430 nm的六方棱柱形纳米棒组成。提高反应温度及延长反应时间,可使纳米片的厚度增加,形状趋于规则。使用回流法替代溶剂热法,通过减少离子液体的浓度,可以实现p-Ni(OH)2由纳米针到微球的形貌演变。(2)测定了不同形貌β-Ni(OH)2的电化学性能,发现它们均具有较好的电化学性能,而且纳米薄片的电化学性能优于其它形貌的电化学性能。(3)采用溶胶-凝胶法合成出介孔Ti02,并提出了限制聚集反应形成机理。考察了离子液体浓度、离子液体种类、水加入量及反应时间、表面活性剂的作用等因数对BET表面积、孔体积、平均孔径及热稳定性的影响规律。结果表明：通过增加离子液体的浓度,可增加介孔Ti02的BET比表面积及孔体积,而改变离子液体的种类及水的加入量,对它们的影响不大。此外,介孔Ti02具有较好的热稳定性及光催化活性,热处理至900℃仍可保持其锐钛矿型,而且在500℃下进行热处理的样品,其光催化活性均高于市售的P25 Ti02光催化剂。(4)采用回流法制备出锐钛矿型TiO2纳／微米结构。通过改变水的加入量、添加的溶剂、回流温度、回流时间、TiCl4的浓度等反应参数,可以制备出纳米小颗粒、纳米颗粒组装而成的类球体及融合微球聚集体等形貌的TiO：,从而实现多种结构和形貌的控制;考察了所制Ti02的形貌改变对其光催化活性的影响,发现随着组装颗粒的减小,其光催化活性逐渐增强。(5)采用溶剂法制备出了具有分级结构的TiO2纳／微米结构。系统研究了钛源、离子液体浓度、反应温度、反应时间、离子液体种类、表面活性剂等参数对Ti02形貌的影响。通过简单改变离子液体的浓度,实现了从纳米颗粒组装成微球到纳米颗粒组装成的融合微球聚集体,再到片层结构的方形颗粒装成的融合微球聚集体,最后为表面粘附有一些小颗粒的四方块的演化。提高反应温度及反应时间,可以分别获得由纳米棒组装成的长方块和层状结构的长方块。添加表面活性剂,得到的产物由纳米颗粒和纳米棒共同构成。利用离子液体[Bmim]HSO4替代[Bmim]BF4,仍可获得锐钛矿型的产物,但其形貌发生了变化；而用[Bmim]Cl取代[Bmim]BF4,则可制备出棒状的金红石。通过考察不同形貌和晶相Ti02的光催化性能,发现以下结果：Ti02组装颗粒的尺度、形状、组装方式及晶型,都对罗丹明B的光催化分解反应产生影响；且与P25比较,所制的Ti02均有较高的光催化活性。
