分级结构是由低维纳米材料组装成的复杂高维度纳米结构。它不仅能抑制初级组装单元的团聚长大,保留纳米材料高比表面积,同时还能构筑发达的分级孔通道,有利于物种的扩散传质,提高反应速率,因而备受关注。赤铁矿（α-Fe₂0₃）是铁氧化物中最稳定的一种结构,作为重要的n型半导体材料,它的禁带宽度约为2.3eV,具有环境友好性且成本低的特点,应用前景广阔。分级结构α-Fe₂0₃的制备和性能研究是当前研究热点,探索一种简单、绿色的方法来制备α-Fe₂0₃三维分级结构,以提高结构导向的多功能性能,如气敏性能及光催化性能等,是一个很有意义的课题。本研究利用低温水浴法辅以柠檬酸钠为表面活性剂制备出花状微球,经焙烧得到α-Fe₂0₃微球。为了探究分级结构的生长机理,讨论了反应时间、柠檬酸钠添加量及表面活性剂种类对产物形貌的影响。所制得的花状α-Fe₂0₃微球对丙酮具有良好的气敏性能,其最佳工作温度为340℃,对100 ppm丙酮的灵敏度为15.9,响应和恢复时间分别是13 s和39 s。而且该材料对低浓度丙酮也具有良好的气敏性能,对低至1 ppm丙酮的灵敏度仍可达6.3。花状α-Fe₂0₃微球还具有良好的光催化性能,在紫外光照射下对刚果红的降解率为95%。优异的气敏性能和光催化性能主要得益于其分级结构,不仅利于载流子的传输,而且在反应过程中加快反应物和产物的扩散。通过改变花状α-Fe₂0₃微球前驱体的烧结温度及水热再处理,实现了对产物微结构的调控。随着烧结温度的升高,样品较紧实的花状结构变得疏松,结晶度增大,构筑单元纳米片边缘由较光滑表面变得粗糙,且在纳米片上出现大量孔。600℃烧结后得到样品对丙酮气敏性能最好,在340℃下对100 ppm丙酮的灵敏度为16.9,响应时间和恢复时间分别是15 s和20 s。通过调节pH值对低温水浴法得到的前驱体在95℃下进行水热再处理1h结果表明,在水介质中处理后的样品形貌及性能最好,与直接低温水浴法制备出的前驱体相比更松散,纳米片花瓣绽放,结构更加开放,出现更多的孔道。所得样品对丙酮表现出良好的气敏性能,在340℃下对100 ppm丙酮的灵敏度为30.3,响应时间和恢复时间分别是:10 s和21 s。通过水热法制备了由纳米小球构筑而成的α-Fe₂0₃空心微球,并研究了反应时间、反应温度、反应介质、尿素浓度对产物形貌的影响,探究了分级结构的生长机理。丙酮和水构成准微乳液,可以调控成核过程,经过奥斯特瓦尔德熟化和自组装过程得到空心微球结构。α-Fe₂0₃空心微球对丙酮具有良好的气敏性能,340℃下对100 ppm丙酮的灵敏度为10.2,响应和恢复时间分别是1.5 s和0.2 s。α-Fe₂0₃空心微球还具有良好的光催化性能,对刚果红的降解率为64%。