目前,在微纳米材料的制备上普遍存在这样的问题:1、过度依赖先进的、昂贵的大型仪器设备,无法满足大规模生产的要求;2、所制备的微纳米材料可控性差,常常无法有效地得到特定形貌和结构。为了解决这些问题,科学家们开始关注多姿多彩的生命系统,将生物材料作为模板,成功制备了一些复杂精细的微纳米材料。对于生物模板法,寻找廉价易得、具有独特结构的生物模板,发展简单、环保、有效的合成方法,显得至关重要。在众多的生物材料中,植物或植物组织广泛存在自然界中,天生具有各种各样复杂精致的形貌和结构,其环保、可再生、易得等特点吸引了科学家们的注意。本学位论文成功发现了一种新型的生物模板,致力于发展简单有效的制备方法,并详细地讨论了每种生物模板和相应制备方法的制备过程与机理,系统研究了所制得材料的相关性能,为发展新型的微纳米材料合成技术提供了实验和理论依据,具有一定的学术意义和参考价值。主要的研究内容如下:(1)第一次采用合果芋根毛作为生物模板制备管状材料,依次经过“一步活化”、化学沉积和高温烧结等步骤,成功获得了独特的双层结构,通过控制化学沉积时间可以对管壁的厚度进行调节,为制备其他物质的管状结构提供了新的生物模板和方法。我们系统研究了双层空心CuO微管的制备过程和形成机理。通过气敏性能的测试发现,双层空心的CuO微管对IPA气体具有良好的响应性和选择性,有望用于制备IPA气体传感器。(2)以油菜花粉粒作生物模板,制备了多孔空心的ZnO-CeO2_复合微球和ZnO微球。花粉粒天生具有多孔结构,且廉价易得,给空心多孔结构的制备提供了一个简单高效途径。通过对样品的组成、结构及形貌进行分析,可以确定所制备的样品为空心多孔的ZnO-CeO2_复合微球和ZnO微球。我们对样品的光催化性能进行了表征,发现ZnO-CeO2_复合微球的光催化性能优于单一ZnO微球,说明掺杂特定的半导体材料可有效提高样品的光催化性能。最后我们还对ZnO-CeO2_的光催化机理进行了详细的讨论。(3)以棉花作为生物模板,通过简单的溶胶-凝胶方法,制得了独特的螺旋带状SnO2_微丝。这是一种简单、高效和环保的方法,所用到的化学药品和试剂很少,只有SnCl2和HCl。我们系统研究了SnO2_微丝的制备过程及机理,并从植物细胞学的角度解释了螺旋带状结构形成的原因。所制备的SnO2_能够检测低浓度的乙醇气体,对乙醇气体显示出良好的选择性和快速的响应和恢复速度,当乙醇气体浓度为100 ppm,其恢复时间可达4 s,有望用于制备乙醇气体传感器。