本文采用均匀沉淀法制备纳米Co₃O₄粉体材料，研究了制备工艺条件、沉淀反应和前驱体热分解过程的动力学，主要研究内容及结果如下： 以硝酸钴为原料，尿素为沉淀剂，采用均匀沉淀法制备纳米Co₃O₄，考察了硝酸钴浓度、反应物摩尔比、反应温度和时间、干燥温度和时间、煅烧温度和时间等条件对产物粒径的影响。结果表明，在优化的制备条件下可得到分散性较好、平均粒径为20nm左右的立方相纳米Co₃O₄粒子。 以产物的平均粒径（nm）为优化指标，选择硝酸钴浓度、反应物摩尔比、反应温度和反应时间四个因素，运用均匀试验设计技术进行3⁵×1³因素优化试验，发现反应温度对产物的粒径影响最大，其次分别为反应物摩尔比、硝酸钴浓度以及反应时间，并确定最佳反应条件为：硝酸钴浓度0.35mol／L，反应物摩尔比为3.53：1，反应温度94℃，反应时间3.53h，预报值粒径Y₁=19.57nm，在此优化条件下制得的纳米Co₃O₄平均粒径为22nm。 研究了聚合物分散剂在纳米Co₃O₄制备过程中的作用。TG-DTA、XRD、TEM以及IR分析结果表明，加入分散剂后，其表面保护作用可很好地防止团聚的产生，控制粒子的形状和大小。其中，利用PEG制备的纳米Co₃O₄粒子分散性稍差，当PEG的用量为40mg／mL时，可以获得平均粒径为20nm左右的球形纳米Co₃O₄微粉；以聚丙烯酸钠作为分散剂可更好地控制纳米粒子的形状和大小，其用量为15mg／mL左右时，可得到平均粒径为10nm、长为0.2μm的球链状纳米Co₃O₄微粉。 研究了均匀沉淀反应动力学。经稳定态假设处理后，得到沉淀反应的表观活化能为100.19kJ／mol，硝酸钴的反应级数为1.42。 采用热重和差热分析方法对沉淀产物的热分解过程进行研究。利用Phadnis法则，推断碱式碳酸钴的热分解反应机理符合反应级数法则，得到非等温条件下碱式碳酸钴的热分解动力学方程为： 并利用Kissinger法计算碱式碳酸钻热分解反应的表观活化能为162.41kJ／mol，热分解反应级数为1.30。