中空/多孔纳米结构材料具有合适的空腔/孔隙大小、较大的比表面积和增强的功能性质，这使其较实心纳米颗粒具有更广泛的应用前景。由于结构相对复杂，目前制备具有中空/多孔结构的功能纳米复合物仍是一项具有挑战性的工作。发展可设计的制备方法是实现中空/多孔结构功能复合物广泛应用的关键。本文从“自下而上”和“自上而下”两种途径探索这类纳米结构的可控制备方法。本文的第一部分内容（第二、三章）采用“自下而上”途径，选择自模板法在液相中制备了AgCl中空立方块，进而通过光照在AgCl中空立方块表面原位生长了银纳米颗粒，形成Ag/AgCl复合光催化剂。论文的第二部分内容（第四～八章）采用“自上而下”途径，尝试用一种简单的金属-有机框架（MOF）为模板制备中空/多孔纳米材料。首先制备了几种不同形貌的普鲁士蓝类似物(PBA)的纳米颗粒，包括多孔结构Zn3[Fe(CN)6]2·xH2 O、NiFe(CN)5 NO·2H2 O和CoFe(CN)5 NO·5H2 O。再以PBA纳米颗粒作为模板，通过高温热解的方法“自上而下”制备了组分更加丰富的中空/多孔纳米结构复合物。由于其结构和性能更易调控，这些中空/多孔纳米复合材料在吸附、光催化、电催化析氢（HER）等多个领域得到了综合应用。主要研究内容如下：　　1.利用AgNO3和CCl4为原料，通过简单的一步法制备了方块状的氯化银中空纳米结构。该氯化银中空立方块的边长为600-900 nm，孔腔尺寸400-600 nm。溶解-沉淀与离子扩散相结合的形成机理用于解释中空纳米结构的生长过程。通过光辐射可以将AgCl中空方块转化为Ag/AgCl中空方块。该复合结构表现出卓越的有机污染物降解活性。通过对上述实验的改进，以AgNO3和CCl4作为前驱体，PVP为保护剂，利用溶剂热法制备了大量均匀的尺寸100 nm以下的AgCl纳米方块和纳米球。研究表明，反应时间和温度是产品形貌演变的重要因素。如果以二氯乙烷作为氯源，则可获得四面体型的AgCl纳米结构。样品的形貌演化规律表明其生长机理可能遵循奥斯特瓦尔德机制。该结构同样可转化成Ag/AgCl复合光催化剂，并在太阳光下展现出优异的罗丹明B降解效率。　　2.利用ZnCl2和K3 Fe(CN)6为原料，成功制备了规则的Zn3[Fe(CN)6]2·xH2 O球状纳米颗粒、微米立方块和多面体状颗粒。通过调节反应体系中盐酸的用量，实现了Zn3[Fe(CN)6]2·xH2 O形貌从立方块向多面体转化。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积分析对样品进行了表征，并提出了各种形貌颗粒的可能形成机理。Zn3[Fe(CN)6]2·xH2 O具有沸石样结构，对有机染料有较强的选择性吸附作用。对染料吸附的实验结果显示，立方块状样品对亚甲基蓝吸附能力最强，达到1.016 g·g-1（比表面积达到643.2 m2·g-1）。并且吸附的染料可以在有机溶剂中脱附，实现染料的回收利用。因此，这一材料可用于废水处理领域。　　3.基于MOF的多孔结构，Zn3[Fe(CN)6]2·xH2 O可用于吸附重金属离子Ag+形成Ag掺杂的Zn3[Fe(CN)6]2·xH2 O(Ag-ZnPBA)。通过煅烧块状的Ag-ZnPBA可获得均匀的具有中空或多孔结构的三元Ag/ZnO/ZnFe2 O4复合物纳米材料。样品在煅烧后保持了前驱体的块状形貌；并且通过调节加热程序，三元复合物的微观结构可以实现从多孔到中空的转化；银的负载量可以通过前驱体对银离子的吸附量加以调节。银负载的三元复合物 Ag/ZnO/ZnFe2 O4与其二元复合物ZnO/ZnFe2 O4相比表现出更强的光催化活性，说明银在光催化过程中起到了重要作用。结果表明复合物中的Ag、ZnO和ZnFe2 O4三种组份形成了Ⅱ型匹配和肖特基势垒，从而促使光生电子和空穴更好的分离。同时由于铁酸锌卓越的磁性，可以方便地用磁铁将光催化剂从反应体系中分离出来。该研究提供了一种制备均匀的多功能多组份的中空结构的简单有效的途径。　　4.在氮气保护下煅烧Zn3[Fe(CN)6]2·xH2 O多面体微块，颗粒可以保持多面体形貌，并在多面体颗粒表面长出了中空的碳纳米管。XRD、电子能谱、X-射线光电子能谱结果显示其组分为 Fe、Fe3 C和氮掺杂碳。高分辨透射电子显微镜(HRTEM)结果显示，多面体颗粒内部是由10-50 nm的Fe/Fe3 C@N-doped C核壳结构纳米颗粒堆积而成。Fe/Fe3 C@N-doped C纳米颗粒之间堆积比较疏松，形成多孔结构。这种由氮掺杂碳包覆过渡金属的纳米材料具有良好的HER性能。电化学测试表明，该催化剂的过电位和Tafel斜率较小，分别为109.1 mV和59.6 mV per decade，是良好的HER电催化剂。磁性测试结果表明该材料具有较高的饱和磁化强度和矫顽力，在存储材料领域具有应用潜力。　　5.在氮气保护下高温煅烧尺寸约50 nm的NiFe(CN)5 NO·2H2 O纳米颗粒，我们获得了NiFe@氮掺杂石墨烯管状结构(NiFe@NGT)。XRD、SEM和TEM结果显示，该结构由直径为1-2μm的氮掺杂石墨烯管和封装在管中的NiFe合金颗粒组成。通过调节煅烧温度，石墨烯管的直径可调节到50-200 nm。结构和组分表征结果表明，前驱体在氮气下高温煅烧时会发生熔合，形成微米级的NiFe合金颗粒，并催化形成氮掺杂石墨烯微管。该结构可为HER提供更多的活性位点。电化学测试表明，该催化剂的过电位和Tafel斜率较小，分别为70.5 mV和63.4 mV per decade，且循环性能稳定，是优异的HER催化剂。　　6.在氮气保护下高温煅烧CoFe(CN)5 NO·5H2 O块状纳米颗粒前驱体，制备了具有新颖的壳-核结构的微块。煅烧后的样品能保持前驱体的形貌和粒径，但微块内部塌陷，在壳和核之间形成了类似鸡蛋的空腔结构。这一结果进一步验证了PBA煅烧有望成为普适的中空结构制备方法。HRTEM分析显示该中空的壳-核微块是由20-40 nm的CoFe@C核壳结构纳米颗粒堆积而成。电化学测试结果显示该复合物具有较高的HER活性。这一结果进一步说明通过煅烧 MOF纳米颗粒制备中空/多孔纳米结构是一种具有良好普适性的方法。