具有介孔结构的活性氧化铝因其较大的比表面积、高热稳定性、表面酸碱性以及表面物质分散活性,可作为吸附剂、催化剂及催化剂载体用于吸附分离以及石油化工领域的多相催化反应中。本文采用离子液体辅助水热法,在不同的反应体系中分别合成了六方片状和橄榄状分级结构的γ-Al₂O₃介孔材料。通过调节反应条件对氧化铝的微观结构进行调控,并深入探究了离子液体对其微观结构构建的作用机理。此外,以合成的橄榄状氧化铝为载体,采用超声辅助沉积-沉淀法合成了CeO₂/Al₂O₃负载型催化剂,并通过酸性橙7（AO7）的类Fenton催化降解反应评价其催化活性。首先,以氯化铝为铝源,正丁胺作沉淀剂,1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐（[Bmim]BF₄）为模板,通过水热法合成了六方片状氧化铝。研究发现[Bmim]BF₄能够改变前躯体的结晶方式和生长取向,通过调节离子液体的用量、反应温度及反应时间,能够实现介孔氧化铝的结构调控,使其从菱形纳米片向六方纳米片转化。最终在[Bmim]BF₄与铝源摩尔比为0.15,160 ^oC下反应24 h能够获得形貌均匀且规整的六方片状γ-Al₂O₃。相比于无模板作用下得到的菱形纳米片,以[Bmim]BF₄为模板合成的γ-Al₂O₃六方纳米片具有相对更大的比表面积(203m²g^-1)和孔径更为均一的的墨水瓶状孔道结构（4.2 nm）。对于橄榄状分级结构氧化铝的合成,以硝酸铝为铝源,尿素为沉淀剂,同样采用[Bmim]BF₄为模板,通过水热法成功合成了形貌规整的具有三维分级结构的橄榄状γ-Al₂O₃。主要考察了离子液体浓度、尿素用量、反应温度和反应时间对氧化铝微观结构和孔道参数的调控作用。结果表明,合成的橄榄状氧化铝产物同样具有介孔结构,BET比表面积为178 m²g^-1,平均孔容和孔径分别为0.59 cm³g^-1和12.35 nm,孔结构为片层间堆积形成的狭缝孔。在上述合成基础上,深入探讨了[Bmim]BF₄诱导氧化铝晶体生长与结构构建的模板作用机理。对于CeO₂/Al₂O₃负载型催化剂的制备,以合成的橄榄状氧化铝作载体,采用超声辅助沉积-沉淀法,制备了不同负载量的CeO₂/Al₂O₃催化剂并将其应用于类Fenton降解AO7反应中,重点考察了不同负载量对催化剂微观结构、表面性质以及催化活性的影响。结果表明,沉积在Al₂O₃载体上的CeO₂纳米颗粒粒径在4-5nm左右,比合成的纯CeO₂粒径更小,且尺寸均一、分散均匀。其中当CeO₂与Al₂O₃摩尔比为0.2时得到的催化剂的催化活性最高,在可见光照射下4 h内AO7去除率达到98%,降解速率常数为2.03×10^-2min^-1,并且该催化剂在循环实验中显示具有很好的重复使用性能。