鉴于金属氧化物及含氧酸盐诸多材料在新能源领域、光催化领域、生物医学等方面有着广泛的应用,我们致力于控制合成组装、多孔或空心的金属氧化物及含氧酸盐材料。一方面,将其作为锂离子电池负极材料,以解决它们因存在利用率低和极化严重等原因造成循环寿命较短,实际容量和能量密度与理论值有较大差距的问题,探索具有长寿命、高功率、大容量特点的负极材料。另一方面研究它们作为光催化材料在光催化领域中的应用。本论文的详细内容概括如下：1.采用一个简单、友好的两步合成过程成功大批量制备了纳米品组装的CuO束状结构。通过对前驱体Cu(OH)2的热解获得束状CuO的纳米粒子,其作为锂离子电池的负极材料具有相当高的比容量,好的稳定性,尤其是在高倍率下,优于绝大多数报道的氧化铜CuO及CuO/C负极材料。CuO的组装结构使其在0.3C,1C,2C倍率下充电/放电循环50圈后容量分别达到666,609,499mAh g-1。甚至在6C高倍率下,其容量仍高达361mA h g-1。我们观察到纳米晶组装的束状CuO电极比CuO纳米粒子(束状CuO纳米结构经研磨后获得)电极的电化学性能更好。通对分析循环前后极片的XRD测试结果,得出可逆反应程度是影响CuO性能的直接原因,发生在CuO组装结构中的转化反应具有更好的可逆性,从而导致其具有更高倍率容量和循环性能。更好的可逆性源于组装结构有利于活性物质CuO和电解液之间更有效的接触,提高了Li1的传输能力。此外,多孔组装的CuO束状纳米结构还可以缓冲Li+嵌入/脱嵌过程中引起的体积膨胀,这也有助于其电化学性能的提高。2.各种CuO纳米结构作为锂离子电池负极材料已经得到了很好的研究,然而,将多孔CuO纳米结构用于负极材料,尤其是一维(1D)多孔CuO,却鲜有报道。在这项工作中,我们采用一个新的、简单的方法大批量制备了1D高度介孔CuO纳米棒,孔的尺寸可以通过改变煅烧温度来控制。我们将介孔CuO材料用作锂离子电池负极材料,并观察了孔尺寸对其电化学性能的影响。孔径范围为6nm-22nmCuO纳米棒状结构表现出高的比容量,好的循环稳定性,和高的倍率性能,优于绝大多数报道的CuO纳米化合物。这个高度介孔CuO材料在0.5C倍率下充放电电循环200圈后可逆容量为654mAhg-1。它也具有高的倍率容量,在6C倍率下,其比容量为410mAhg-1。这些结果表明通过简易合成法制备的孔径可调的CuO纳米结构实现了长的寿命循环和高的可逆容量,非常适用于作为下一代高性能锂离子电池负极材料。3. CdSnO3作为气敏材料已被广泛研究。然而,将多孔CdSnO3纟内米结构用作储能材料却鲜有报道。在这个]：作中,我们制备合成了孔径范围大约为7.8nm-28.7nm的CdSnO3多孔纳米结构,并将其用作锂离子电池负极材料。电化学测量结果表明,相比未加柠檬酸制备的CdSnO3纳米粒子{可逆容量(370mA h g-1,40圈)和倍率性能(364mA h g-1,150mA g-1))},用柠檬酸制备的高度介孔的CdSnO3纳米粒子具有更高的可逆容量(515mAh g-1,40圈)和倍率性能(506mA h g-1,150mA g-1),同时,孔径范围大约为7.8nm-28.7nm的CdSnO3介孔纳米结构的电化学性能也优于一些文献报道的CdSn03纳米结构的性能。4.非球形单品空心颗粒的合成,尤其是复杂的空心化合物的合成仍然是一个重大的挑战。在我们的工作中,室温条件下,通过简易自模板方法首次制备了单晶ZnSn(OH)6(ZHS)空心立方体结构。通过进行X射线衍射、X光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电镜等一系列表征发现ZHS空心立方体的形成经过了两步过程,首先在碱性条件下,锌(Ⅱ)和锡(Ⅳ)共沉淀形成实心的ZHS立方体,然后以自身为模板通过碱协助溶解过程并获得ZHS空心立方体。在这个过程中,第二步中加入的NaOH溶液是形成ZHS空心结构的关键。实验测试了ZHS空心立方体结构对苯酚降解的光催化活性,结果显示它比实心ZHS立方体结构具有更高的催化活性。四次循环测试后,ZHS空心立方体结构的光催化活性没有明显的降低。