中文摘要：

空心微纳米球由于具有低密度、高比表面积和良好的单分散性、及空心部分能容纳其它材料等优点，使其在微尺度反应器、药物传输载体、光子晶体、催化剂和能量存储等诸多领域都有着重要的应用，已成为当前纳米材料科学的前沿和热点。目前空心微纳米球的关键科学问题主要包括以下三个方面一是如何发展无模板法可控合成三元金属氧化物空心微纳米球；二是探索空心微纳米球的形成机制，为无模板法可控合成技术提供理论依据；三是研究空心微纳米球的性能，为其实际应用奠定基础。本项目以钼酸盐和钨酸盐两种三元金属氧化物体系为研究目标，拟通过Ostwald熟化过程实现钼酸盐和钨酸盐空心微纳米球的形貌、尺度、几何均匀性、球壳的厚度及壳层的组成和结构等的精确控制；深入研究空心微纳米球的形成机理；开展空心微纳米球的荧光性能和光催化性能研究；为复杂氧化物空心微纳米球的无模板法大规模合成及实际应用提供材料、理论与技术基础。

结论摘要：

本项目围绕金属钼酸盐和钨酸盐空心微纳米球的无模板法可控制合成、形成机理、光催化降解污染物性能以及荧光性能等几个方面开展了深入研究。采用低温水热法，以氯化亚铁和钼酸钠为反应原料，水为溶剂，设计了化学转变诱导Ostwald熟化，首次制备FeMoO4空心微纳米球。在室温水溶液相条件下，通过纳米颗粒自组装以及Ostwald熟化机制协同作用，制备了CdMoO4空心纳米球，且该空心纳米球在紫外光下表现出优异的光催化降解污染物的性能。以乙二醇为溶剂，氯化钙、七钼酸铵和十二烷基磺酸钠为原料，采用热注入法制备了一种形貌独特的CaMoO4微米球－每个微纳米球表面含有一个凹槽。形成机理研究表明，反应中间产物CaSO4纳米棒诱导CaMoO4生长，形成CaMoO4-CaSO4微球-纳米棒异质结构，最后得到表面含凹槽的CaMoO4微米球。采用低温水热法，成功制备由纳米片组装成CdMoO4复杂微纳米结构。与CdMoO4纳米片相比，复杂微纳米结构具有更好的结构稳定性以及更多的活性中心，因此在相同的条件下，CdMoO4复杂微纳米结构光催化降解污染物能力显著高于CdMoO4纳米片。在室温水溶液相条件下，通过控制反应物浓度，仅以硝酸铅和钨酸钠为反应原料，水为溶剂，成功制备了二维“剪纸状”PbWO4纳米结构。该二维“剪纸状”PbWO4纳米结构表现出优异的荧光性能。以CdMoO4为基质，采用稀土Eu离子掺杂，成功实现了在室温下采用液相法合成Eu3+离子掺杂CdMoO4红色发光体，并表现出优异的发光性能。目前，我们针对本项目的研究取得了一系列有特色的成果，共发表SCI期刊论文7篇，其中封面论文2篇。