球形分级结构（Sphere Hierarchical Structure）由于其优异的物理、化学性能，获得科研工作者的广泛关注。但目前球形分级结构的获得常常需要极端的工艺条件，且难以实现大量制备，从而限制了其应用。本文提出了一种新型的球形分级结构的制备方法并研究了其制备机理和应用。　　本研究主要内容包括：⑴提出了一种新型的球形分级结构的制备方法(polyethyleneglycol(PEG)modification followed by self-assembling PMSA)。研究了该方法的PEG分子量、用量等工艺参数调控，通过TEM、SEM等表征测试方法研究了其微结构特征，获得了TiO2、Fe2O3、ZrO2等具有球形分级结构的材料。⑵研究了球形分级结构的形成机制。研究了PEG分子构型与制备条件的关联，提出了干法球磨导致的PEG在纳米颗粒表面的平铺分子构型的改变是形成分级结构的关键原因，并提出了球形分级结构的形成模型。⑶研究了TiO2球形分级结构可能的应用。利用其优异的光散射性能研究了其在染料敏化太阳能电池领域的应用，实现了电池的光捕获性能和效率的提高;利用其表面微结构与荷叶表面形貌相似的特点，研究了其表面的超疏水性质。⑷基于尖劈微结构的优异光捕获性能及在太阳能电池领域的应用前景，利用管道湿法腐蚀方法制备了新型的光纤和玻纤尖劈微结构，以其为模板通过微结构复制和转移，获得了PMMA等衬底表面的尖劈微结构。