与块状材料相比，纳米材料具有块体材料所没有的表面效应、小尺寸效应以及量子尺寸效应等基本特性，这些优点也为其成为有特殊物理、化学性能需求的材料提供了可能。α-Fe₂O₃纳米材料是自然环境条件下最稳定的的n型半导体氧化铁，由于其成本低，环境友好和很强的抗腐蚀性的特点，在传感、催化和颜料领域已开展了大量关于α-Fe₂O₃纳米材料的研究。结构决定性质，特别是关于纳米材料性能的研究，材料的尺寸、结构、形貌与材料的所表现出的性能间更存在着巨大的联系，并且往往许多有特殊性能需求的地方对纳米材料形貌的要求也是特别的苛刻。近年来，对α-Fe₂O₃纳米材料的尺寸和形貌进行可控合成的报道比比皆是。并且探索出了一系列的合成方法，大致的分为两类：一类是以离子、原子或者分子为前躯体进行组装的方法，该类方法常见的有沉积法，水热法，溶胶-凝胶法等；二是通过物理或者化学的手段，以块状材料为前躯体来制备纳米级产物，例如机械粉碎法等。在这些合成方法中，通过调节反应的温度、时间、反应物配比、浓度，以及添加表面活性剂等均可达到控制产物形貌和尺寸的目的。水热合成法由于可以制备单组分、双组分或多组分的特殊化合物晶体或粉末，而且制备出的纳米晶生长完整、尺寸分布均匀，制备方法简单，操作方便。因此，一直以来是材料研究人员广泛应用的合成手段。在本文中，我们就以α-Fe₂O₃纳米材料为研究对象，在水热体系中，通过控制反应体系的不同参数，制得了不同形貌的α-Fe₂O₃纳米材料，并且选择三维网状的α-Fe₂O₃纳米材料的光催化性能进行了详细地研究，具体工作内容如下：1．我们通过溶剂热的方法，在不使用任何模板的条件下成功合成了单晶环状α-Fe₂O₃。同时在我们的反应体系中，通过对初始溶液pH进行简单的调节，得到两种不同环状结构α-Fe₂O₃纳米材料。我们还系统地研究了，其他实验参数对α-Fe₂O₃纳米环形貌的影响，对α-Fe₂O₃环状结构的可能生长机理也给予了解释。通过大量实验，发现在溶液中添加的低浓度阴离子配体，在整个反应过程中发挥了重要作用。对这两种典型的环状α-Fe₂O₃的最佳反应条件和可能生长机理的分析对以后环状结构材料的设计，改进和可控合成工作都有着重要的参考价值。2．在镍离子/表面活性剂体系中，我们成功的得到了形貌均匀且高产的三维多孔α-Fe₂O₃。所获得的α-Fe₂O₃是网状多孔结构，且这些网络呈现出了空间有序的节点和网格。通过调整实验参数如温度、反应时间、Ni2+/PVP的比例和改变阳离子类型，我们可以很好地控制样品的形貌。我们对这种网状纳米结构的生长过程提出了一种可能的形成机理进行解释。三维网状多孔的α-Fe₂O₃具有较大的比表面积(88.82m²g^-1)，与α-Fe₂O₃纳米颗粒的光催化性能进行比较发现其显著地增强了可见光降解亚甲基蓝的能力。这项工作不仅给多孔网状结构的合成提供了新的思路，同时提高α-Fe₂O₃在水处理，太阳光利用等领域的应用能力。