本论文主要探讨利用熔融盐化学法进行无机功能性纳米材料，包括零维、一维、二维纳米晶的控制合成，以及对所得纳米材料的性质测试。内容涉及到水中可分散纳米颗粒的制备、钙钛矿、尖晶石等复合氧化物的合成和对它们的形成机理的探讨。还分别对所得样品的磁性质、锂离子电池的电化学性质、光致发光等性质进行了测试，并取得了较好的结果，研究了它们的性质与纳米材料的结构、大小之间的联系。这些对熔融盐体系制备纳米材料系统的研究，对熔融盐法的发展有一定的促进作用，对于熔融盐体系对纳米材料性质的影响的研究也能起到帮助作用。1．制备水中可分散的La_1-xSr_xMnO₃（x=0，0.3，0.5，0.7）纳米颗粒及其磁性质用一种简单的合成路线——先经过熔融盐反应，随后再用2-吡咯烷酮溶解熔盐——制备可以水中分散的La_1-xSr_xMnO₃（x=0，0.3，0.5，0.7）纳米颗粒。NaNO₃和KNO₃（摩尔比为2∶1）作融盐，La（NO₃）₃·6H₂O、Sr（NO₃）₂、Mn（NO₃）₂·4H₂O作为反应前躯物，550℃反应3小时。所得固体在2-吡咯烷酮溶剂中加热到240℃沸腾回流。离心洗涤、分离、干燥。XRD表明所得样品LaMnO₃为立方相钙钛矿，随着样品中Sr元素含量的增加，样品逐渐的由立方相向正交晶系转变。将所得样品La_1-xSr_xMnO₃纳米颗粒分散于水中，可以保持1-2个周而不沉淀。具有代表性的电镜照片显示颗粒在水中几乎是单分散的球形颗粒，大小大约为20±5nm，与XRD数据计算所得基本吻合。EDX表明样品中不含有其它元素的杂质而且样品组成均匀。高分辨透射电镜显示产品结晶良好，颗粒的表面包裹了一层有机物。用红外、热重、X射线光电子能谱对其表面进行了分析测量。发现颗粒的表面有机物为硝基烷烃化合物，此硝基化合物通过两种方式与颗粒发生配位连接。并推断了可能的反应机理，即首先经过熔融盐反应后，形成LSMO纳米颗粒，表面吸附了大量的带相反电荷的阴离子并被熔融盐所包围；经过与2-吡咯烷酮加热回流后，纳米颗粒周围的无机盐和阴离子溶解，有机分子分解成硝基化合物C₃H₇NO₂后吸附在纳米颗粒的表面，有机层不但减小了颗粒的比表面能，还使它们可以分散于极性溶剂中（如水中）。我们对所得纳米材料的磁性质进行了测量，发现随着样品中Sr含量的增加，居里温度也随之增加，且居里温度和矫顽力都比相应的块体材料要低。我们还发现随着样品中Sr元素含量的增加，样品的磁滞回线逐渐的出现交换偏置现象，这一现象在单一化合物中是比较少见的。2．简单的方法制备锂离子电池电极材料Li₄Mn₅O₁₂纳米线及其电化学性质以LiNO₃和NaNO₃为熔融盐（摩尔比1∶2），加热到480℃后加入一定量的MnSO₄搅拌（MnSO₄的质量为熔盐的8.5％），反应进行10分钟以后，将其冷却到室温，用蒸馏水洗涤数次后烘干。XRD表明产品为结晶度较高的立方相尖晶石化合物Li₄Mn₅O₁₂。代表性的样品透射电镜照片（TEM）表明样品为粗细比较均匀的纳米线，直径大约20-30纳米，长度可以达到几个微米，因此纳米线具有较高的长径比（aspect ratio），这与在场发射扫描电镜（FE-SEM）下观察到的形貌和大小也十分吻合。能量光谱分析表明产品中含有与化学计量比接近的Mn元素和O元素；且观察不到其他一些杂质信号，例如Na、S、K等等，从另一方面说明了样品的纯度。用高分辨透射电镜和选区电子衍射技术进行表征，显示纳米线结晶度高，并确定其生长方向为[110]。用X射线光电子能谱对产品中Mn和O元素进行了分析，结果表明O原子与Mn原子的摩尔数比大约为2.38，符合其化学计量比（2.40），由此可以推测出产品中四价锰占所有Mn元素的97％。为了研究其形成机理，我们对体系用XRD依据不同的时间进行了跟踪，发现反应首先是生成了Mn₂O₃，而后再转化为Li₄Mn₅O₁₂。由此我们推测了Mn₂O₃向Li₄Mn₅O₁₂转变的机理，即反应过程中Li离子向Mn³⁺的插入和Mn³⁺氧化成Mn⁴⁺是同时进行的。整个过程是分两步进行的：首先是Mn²⁺氧化成Mn³⁺，这是快速反应；然后是Li离子嵌入Mn₂O₃形成Li₄Mn₅O₁₂，这是整个过程的决定反应步骤。我们还通过透射电子显微镜对不同时间的样品进行了观察，以便解释产品形成纳米线的原因。透射电镜和选区电子衍射显示在反应的开始所形成的是一种片层化合物，所对应的电子衍射表明他们为Mn₂O₃晶体，这与XRD所测量相吻合。随着反应的进行，Li离子通过Mn₂O₃的片层边缘逐渐插入到其晶格当中，在片层的边缘先形成管状和线状Li₄Mn₅O₁₂，所对应的电子衍射图上同时有Mn₂O₃和Li₄Mn₅O₁₂的衍射环。当反应进行到10分钟时，所有的片层都已经转变成了线状形貌，所对应的选区电子衍射显示其结晶为Li₄Mn₅O₁₂。因此单晶纳米线的形成机理符合文献所报道的“层状卷曲”机理。以我们所制备的Li₄Mn₅O₁₂样品为工作电极，金属锂为对电极组装好一个简易的锂离子二次电池，在兰电电池测试系统下对其充放电性质进行了测量。结果表明1D纳米结构的Li₄Mn₅O₁₂相比其块体和粉体材料更能提高锂离子电池的电化学性质，即较高的充放电容量和稳定性，以及更高的库仑效率。这一工作对于人们制备安全可靠、性能优良的锂离子二次电池具有重要的意义。3．熔融盐法控制合成LaF₃：Eu纳米片及其荧光性质同样以NaNO₃和KNO₃（摩尔比为2∶1）为融盐，350℃温度下按照化学计量比加入La（NO₃）₃·6H₂O、Eu₂O₃、NH₄F前躯体反应1小时。冷却所得固体用去离子水离心洗涤、烘干。改变体系中NH₄F的用量可以改变所得纳米片的大小。产品的物相及纯度用XRD表征，结果显示为纯相LaF₃：Eu晶体。所得样品的形貌和大小通过场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察，发现样品为六边形的纳米片，大小依据反应条件不同而发生改变。对所得不同程度掺杂的LaF₃：Eu样品的光致发光性质进行了测量。随着样品中Eu含量从10％增加到20％，样品的发光强度增加，这是因为样品中的发光中心Eu的增多所引起的。当样品中Eu的含量从20％增加到30％时，我们可以看到样品的发光强度反而有所下降，这是由于Eu的含量过高而发生了荧光猝灭现象。并且通过比较I_（595nm）／I_（617nm）发现，随着样品中Eu³⁺浓度的增大，Eu³⁺位于晶体场中的位置对称性逐渐升高。对改变NH₄F的浓度所制备的两种不同大小的LaF₃：Eu纳米片进行荧光性质测量，结果发现发光峰出现了宽化的现象，并且随着纳米片的减小，⁵D₀→⁷F₁与⁵D₀→⁷F₂发光强度之比增大。这些都是由于纳米片的小尺寸效应导致的。