稀土基纳微结构材料具有优越的光学、电学、磁学性质,而且在激光施主材料、光学纤维、湿度传感器、发光材料、磁材料、催化材料、抗菌材料等方面具有广泛的应用前景,因此控制合成稀土基纳微结构材料,探索其性质与尺寸、形貌的依赖特性,开发新的应用领域,已成为材料研究的热点之一。而且,我国的稀土资源储量居世界第一位,利用这样的资源优势,开发研究新型的稀土基纳微结构材料,推动其在各产业领域中的应用,将具有十分重要的理论意义和应用价值。本论文研究了纳米球、纳米八面体、纳米花以及纳米粒子自组装的2D、3D结构等多种不同形貌稀土基纳微结构的水热合成,探讨了其形成机制,实现了其尺寸和形貌等的调控,探索了材料在发光和环境领域的应用。　　 (1)通过表面活性剂辅助的均相水热法共沉淀法的合成技术,一步直接合成了单分散立方结构Y2O3纳米球,所得产物形貌均一,粒度分布较窄。通过调变实验参数,实现了对纳米球尺寸的调控；对产物形貌的时间演变过程进行了系统的研究,提出了其可能的形成机理。利用类似的合成方法还制备了其他稀土金属氧化物单分散纳米球(La2O3、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3)。　　 (2)利用上述方法合成了不同掺杂量的立方结构Y2O3:Eu。该产物Y2O3:Eu具有很好的发光性能,可望在显示用荧光粉和纳米生物标记方面得到应用。考察了Y2O3:Eu的发光强度与掺杂浓度、煅烧温度、晶粒大小及基质材料结构的对称性的相互关系。研究表明基质材料结构的对称性降低将引起荧光强度的提高,与固相法所得的荧光粉相比,降低了煅烧温度,800℃煅烧后发光强度最高。　　 (3)采用有机络合剂辅助的水热体系,制备了花状Y2O3前驱体,产物经600度煅烧2hr后转变为立方Y2O3,煅烧后形貌保持良好,SEM和TEM表征结果表明该微米结构是由纳米粒子先组装成纳米片,然后再组装成3D花状的多级有序结构。研究表明,反应时间、表面活性剂种类和用量以及溶剂对Y2O3组装结构均有重要影响。随着反应的进行,经历了纳米片组装-剥离-再组装的过程。溶剂中乙醇用量的增多,使反应物浓度升高,成核和生长速度加快,有利于纳米片的组装。考察了这种纳微结构Y2O3掺杂铕后的发光,从发射光谱中可以看出产物发光单色性好,强度较高。　　 (4)在水热体系中,通过调节反应溶剂,制备了具有不同粒径和形貌的铈基粉体:纳米花和纳米八面体、纺锤形和铁饼状CeO2。考察了不同形貌CeO2的紫外光吸收和铬吸附能力,铁饼状CeO2具有较大的比表面积,表现出很好的光吸收和离子吸附能力,在环境方面具有潜在的应用价值。　　 (5)以络合剂辅助合成的水热体系,利用硫酸调节pH值,草酸与稀土金属离子络合,控制晶相成核,合成出5个长程有序的具有纳米孔道结构的稀土金属硫酸盐。其中化合物1是2D层状结构,层与层之间形成(4,4)网格纳米通道；在同构的三维化合物24中,存在两种孔道,质子化的铵作为平衡阳离子填充在其中两种孔道中。化合物5也具有三维骨架结构,在该结构由2D杂化层通过草酸连接而成。除对所合成化合物的结构进行了详细分析外,还对其进行了多种谱学表征,对其荧光性能进行了初步研究。