低维纳米材料（零维、一维和二维结构）在未来纳米电子学、纳米光学和光集成电路方面有着极其重要的应用。因此,对低维纳米材料制备办法的研究越来越受到重视。其中模板法由于其独特的优越性,在合成低维纳米材料过程中发挥着重要的作用。例如,作为硬模板的多孔氧化铝膜（AAO）等,可以根据所要合成的纳米管/线的具体尺寸选择不同孔径的AAO膜。而在合成介孔纳米粒子或二维介孔薄膜材料方面,表面活性剂的自组装体是一类重要的软模板。在其合成过程中,可以选用不同电性和长度的表面活性剂、先驱物的浓度以及辅助溶剂等来合成不同孔结构和孔尺寸的介孔纳米粒子和介孔薄膜材料。 本论文采用模板法合成低维半导体纳米材料,获得的主要研究结果如下: 1.以钛酸异丁酯为原料,AAO膜为硬模板,合成了直径为100nm的竹节状TiO₂纳米管。竹节状纳米管是由TiO₂层分隔而成的,间隔为80～300nm的许多中空的空间格组成。得到的竹节状TiO₂纳米管为锐钛矿相,并且竹节状结构只与浸泽方式有关,而与先驱物的种类没有关系。 2.CdS是Ⅱ-Ⅵ型半导体（能隙为2.42 eV）,它在非线性光学材料、发光二极管、太阳能电池、电极以及光电子设备上具有广阔的应用前景。我们以2CdCl₂·5H₂O为原料,用N-（2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧硅烷（AEAPTMOS）作为“分子锚”在AAO膜的孔道内合成了长60μm,宽100nm的CdS纳米管。 3.以Ti（SO₄）₂为原料,十二烷基胺的盐酸盐为模板剂合成了锐钛矿相结构,平均颗粒尺寸为25.5nm的介孔TiO₂纳米粒子。合成的介孔TiO₂纳米粒子具有较高的热稳定性,并且将金红石相的晶相转换温度提高了300℃左右。400℃煅烧后获得的样品存在两种孔径分布。即:孔径分布在2.0～5.5nm之间的颗粒内孔,以及孔径分布在8～20nm的颗粒间团聚孔。颗粒内孔径分布的最可几孔径为3.3nm,比表面积为189m²/g。500℃煅烧后获得样品的颗粒内孔的孔径分布仍然较窄（2.0～7.5nm）,其最可几孔径为3.7nm,比表面积仍高达151m²/g。 4.目前有关纳米Al₂O₃粉体的研究报道很多,但是对于Al₂O₃微米/纳米管的研究还很少。本文采用溶胶-凝胶法,以酒石酸铵结晶体为模板合成了长度为