纳米材料由于纳米效应从而呈现出不同于块状物质的奇特的性质和性能。纳米SnO2作为一种重要的半导体材料已被广泛应用于电极材料、光催化剂、气体传感器等领域。但是，关于粒度和形貌对纳米SnO2电化学热力学性质和表面热力学性质的影响机理和规律至今还未见报道，关于粒度对纳米SnO2空心球光催化性能的影响规律还不清楚。
　　本文在理论上研究了粒度和形貌对纳米电极电化学热力学性质的影响。在纳米体系反应热力学的基础上，通过引入等效直径和形貌因子，推导出了由多个不同粒度不同形貌的分散相构成的纳米电极的电极电势、电极电势的温度系数、反应平衡常数、反应吉布斯能、反应熵、反应焓和可逆反应热分别与各分散相粒度和形貌之间的普遍化热力学关系式，并讨论了分散相的粒度和形貌对纳米电极电化学热力学性质的影响机理和影响规律。
　　然后，在实验上，以纳米SnO2的电极反应和光催化为研究体系，研究了粒度和形貌对纳米SnO2电化学热力学性质和光催化性能的影响。首先，通过水热法和溶剂热法制备出了不同粒度的纳米SnO2实心球和空心球以及纳米棒，并且考察了不同制备条件分别对纳米SnO2的粒度和形貌的影响规律和机理；然后，使用电位差计测定了不同温度下不同粒度、不同形貌纳米SnO2电极的电极电势，进而得到其电极电势的温度系数、反应平衡常数、反应热力学性质、可逆反应热和表面热力学性质，获得了粒度和形貌对纳米SnO2电极反应热力学的影响规律，并与相应的理论关系式进行对比。最后，利用所制备的纳米SnO2实心球、空心球和纳米棒，考察了粒度和形貌对纳米SnO2光催化降解盐基品红的影响规律。
　　研究结果表明：
　　（1）在纳米SnO2的制备方面：采用水热法能够制备出粒径分布均匀且分散性良好的纳米SnO2实心球，其中反应温度、反应时间、表面活性剂的用量是影响纳米SnO2实心球粒径的主要因素，随着反应温度的升高、反应时间的延长，实心球的粒径均逐渐增大；而随着表面活性剂用量的增加，其粒径逐渐减小。采用溶剂热法和模板法均可制备出纳米SnO2空心球，其中溶剂热法制备的纳米SnO2空心球形貌较好，其反应物浓度、反应温度、反应时间和尿素的用量是影响纳米SnO2空心球粒径的主要因素，随着反应物浓度的增大空心球的粒径逐渐增大；随着反应温度的升高空心球的粒径先减小后增大；随着反应时间的延长空心球的粒径先增大后减小；随着尿素用量的增加空心球的粒径逐渐减小。此外，采用溶剂热法还可制备出直径分布均匀且分散性良好的纳米棒，反应物的浓度和表面活性剂的用量是影响SnO2纳米棒直径的主要因素，随着反应物浓度的增大和表面活性剂用量的增加纳米棒的直径均逐渐增大。
　　（2）在纳米SnO2的电化学热力学方面：粒度和形貌对纳米SnO2电极的电化学热力学性质有显著影响。随着纳米SnO2直径的减小，标准电极电势Eo-和电极反应平衡常数Ko-增大；而标准电极电势的温度系数o-(?E/?T)p、摩尔反应吉布斯能o-r m?G、摩尔反应熵o-rm?S、摩尔反应焓o-r m?H和可逆反应热r,mQ均减小；且平衡常数的对数和其他电化学热力学量均与直径的倒数线性相关。当直径相同时，纳米SnO2实心球的电极电势大于纳米棒的，而纳米SnO2实心球的温度系数、反应吉布斯能、反应熵、反应焓和可逆反应热均小于纳米棒的；随着直径的减小，形貌的影响越显著。此外，粒度和形貌对纳米SnO2电极的表面热力学性质也有显著影响。随着纳米SnO2直径的减小，摩尔表面吉布斯能Gsm、摩尔表面熵S sm和摩尔表面焓H sm均增大，且均与直径的倒数线性相关；当直径相同时，纳米SnO2实心球的表面热力学性质大于纳米棒的表面热力学性质，且直径越小形貌的影响越显著。这些实验结果均与纳米电极相应的热力学关系式一致。
　　（3）在纳米SnO2的光催化方面：粒度和形貌对纳米SnO2光催化降解盐基品红的性能有显著影响。对于形貌相同而直径不同的纳米SnO2，直径越小其吸附性能越好，光催化性能也越好。对于直径相同而形貌不同的纳米SnO2，空心球的光催化性能最好，其次是纳米棒，最后是实心球；并且，直径越小，形貌的影响越显著。
　　本文建立的纳米电化学热力学理论能够定量地描述粒度和形貌对纳米电极电化学热力学性质的影响规律，可为纳米电极的设计、制备、研究和应用提供理论依据和指导；本文提出的SnO2纳米材料的制备方法以及粒度和形貌对电化学和光催化影响的实验结果，可为SnO2纳米材料的制备、研究和应用提供重要参考。