近年来，全世界面临着能源枯竭与环境污染的重大挑战，为了解决这两大重要问题，对新材料的研究与开发是行之有效的。在如此众多纳米功能材料中，有机-无机纳米复合材料是具代表性的一类，它在新型能源、催化和环境等领域获得了广泛的关注，并在很多方面取得了较好的进展。由于CeO2价格低廉、制备简单、形貌可控、物理化学性能优异等特点，在催化、光催化、电池、传感器等方面有着重要的应用和潜在应用，本研究以低维的CeO2为主体材料，采用氧化石墨烯和石墨烯纳米带（采用碳纳米管（CNTs）开拉链方法制备）、氧化物（V2O5、Cu2O、NiO等）、硫化物（Cu2S、FeS、NiS、Ag2S等）、接枝共聚合物(Smart gels)等构筑了系列低维异质结构纳米功能复合材料和有机-无机纳米复合材料，拓展其光谱响应，对其开展了表面、界面性能的研究，该研究也拓展至其它低维材料，如：ZnO和CNTs等。研究重点是拓展其可见光响应和在纳米尺度上为电荷的传输和分离等铺设有效传导通道。　　对于CeO2体系的无机改性，我们主要采用V2O5、氧化石墨烯以及石墨烯纳米带对其修饰和改性，制备出了CeO2/V2O5、CeO2/GO、CeO2/G等纳米复合材料。氧化石墨烯纳米带缠结在CeO2纳米棒的表面，其原理是氧化铈纳米棒和氧化石墨烯纳米带的表面活性基团之间的超分子相互作用以及氧化石墨烯纳米带优异的柔韧性。利用SEM，TEM，XRD，UV-Vis等手段对其纳米复合材料的微结构和性能进行了基本表征，并选用CeO2/V2O5复合材料体系构筑QCM传感器阵列考察了其气敏性能。结果表明，少量的氧化石墨烯纳米带缠结在CeO2纳米棒的表面不仅扩大了纳米复合材料对可见光的光响应，也提高了对有机污染物的吸附性。CeO2/V2O5复合材料体系构筑的QCM传感器显著改善了器件的响应性能，取得了一些较好的初步结果。　　在有机改性方面，我们采用丙烯酸、N，N-二甲基丙烯酰胺、羟丙基-β-环糊精合成了系列接枝共聚物,研究了共聚单体的配比对接枝聚合的影响。结果表明，通过选择合适的共聚单体比率可得到自交联型多重响应性智能凝胶，对其膨胀/收缩行为进行了考察，并选择模拟药物对智能凝胶的吸附性能和释放特性进行了研究，取得了一些有意义的结果。然后用制备的系列接枝共聚物对CeO2/GO进行表面改性，对获得的有机/无机纳米复合材料的吸附性和释放性进行了考察。结果表明在相似条件下，此智能化有机-无机纳米材料的光催化效果远好于没有表面智能改性的CeO2/GO纳米复合材料。　　对于ZnO和CNTs体系的改性，我们主要基于前期的研究基础，采用纳米金属氧化物（Cu2O、NiO等）和纳米金属硫化物（Cu2S、CuS、FeS、NiS、Ag2S等）这两大体系对它们进行修饰改性,制备出了一系列的低维异质结构纳米复合材料。并利用SEM，XRD，UV-Vis等手段对它们的纳米复合材料的微结构和性能进行了基本表征，取得了一定的结果。