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纳米宽带半导体氧化物材料，具有广泛的应用前景，成为目前研究的热点。本文选择ZnO、CoO和Co掺杂TiO2作为研究对象，对纳米ZnO的合成，形成机理和生长机理进行了初步研究，并考察了它们的光致发光、光催化、热催化等性能；同时合成了纳米CoO和Co掺杂TiO2材料，对它们的磁性和催化活性进行了探讨。研究内容主要包括以下几个部分：
⑴以硝酸锌和乙醇为主要原料，利用简单的溶剂热法成功合成了ZnO家族的新成员——具有双cone结构的ZnO。通过XRD、UV、IR、离子阱质谱、扫描电镜和透射电镜研究了ZnO的反应机理和双cone结构的生长机制。所有制得的双cone ZnO均由单晶组成的，尺寸为十几个微米。当把反应时间从1.5 h延长到7天，双锥状形貌几乎不发生改变，但晶格参数稍微增加，而且荧光的发射峰从绿光区迁移到近橙色光区。双锥状ZnO也被作为一种添加剂应用于促进高氯酸铵的热分解。根据双锥状ZnO的缺陷结构讨论了光致发光以及在高氯酸铵中催化作用的变化。
⑵通过加入不同量的水得到一系列ZnO样品。水的加入对ZnO化学反应的进行以及形貌产生了一定的影响，但对光致发光没有影响，即没有改变ZnO本征缺陷的种类。
⑶以LiCl为矿化剂，通过溶剂热法制备了类橄榄状的ZnO。再经双氧水水热处理，得到形貌几乎不发生改变的ZnO/ZnO2核壳结构。采用XRD和TG分析，确定了ZnO和ZnO2的各自含量约为50％。两种材料的锂离子电池性能研究表明核壳结构具有较好的电学性能。
⑷采用溶剂热法，得到了不同形貌的ZnO材料。研究了样品对不同有机污染物的光降解活性，并初步探讨了光催化降解机理。
⑸采用溶剂热法，通过分解含Co前驱物制得平均粒径为20和45 nm的CoO纳米颗粒。红外和磁性测量表明CoO样品表面覆盖了极少量的Co3O4。以纳米CoO颗粒为添加剂，使高氯酸铵(AP)的高温分解过程消失，分解温度降低，而分解活化能则增加了少许。通过中间产物的效果和O2-离子的释放，解释了CoO纳米颗粒对AP热分解的影响。
⑹通过水热法制备了含Co量不同的锐钛矿TiO2粉末。TG分析表明样品表面含有SO42-。并通过DSC、TG研究了各个样品对高氯酸铵的催化性能。