金属及其氧化物纳米材料在非线性光学、力学、磁学、电学、表面催化和传感等领域表现出优异的物理和化学特性，可作为介电材料、电极材料、仿生材料、磁存储材料等，有着广泛的应用前景。Gemini表面活性剂是由两个双亲组分在极性基团处或距极性基团很近的烷基链上由联接基团将它们连接在一起而形成的表面活性剂。它们是一种新型的表面活性剂。由于其特有的化学结构，与普通的表面活性剂相比，Gemini表面活性剂有许多独特的性能，如很低的临界胶束浓度(CMC)，很高的表面活性、润湿性、发泡性和钙-皂分散性以及很低的C20值和γCMC等。基于以上两方面的考虑，本论文以拓宽Gemini表面活性剂新的应用领域为背景，利用本研究室合成的Gemini表面活性剂，重点考察了Gemini表面活性剂在纳米材料特别是金属及其氧化物纳米材料的合成和形貌控制中的应用及优势。主要包括以下几部分内容： 以Gemini表面活性剂的反相微乳液作为微反应器，采用化学还原法制备粒径均匀的球形Ag、Au纳米粒子。实验结果表明Gemini表面活性剂除了用于形成反相微乳液的表面活性剂相外，还能够在破乳后的产品中进一步阻止纳米颗粒的聚集长大，起到稳定剂的作用。这是由于Gemini表面活性剂的Br-通过离子对作用首先吸附于金属纳米颗粒的表面，表面活性剂阳离子疏水链离子头基再和Br-静电结合，这导致化学还原后的Ag和Au粒子表面吸附有Gemini表面活性剂，产生较大的碳链空间位阻作用，阻止了Ag和Au粒子之间的团聚。同时利用层层自组装技术对所制备的颗粒进行组装，成功地制备了金属纳米颗粒的自组装多层薄膜。 研究发现Gemini表面活性剂可以作为相转移试剂和稳定剂，我们利用两相合成方法制备了粒径均匀的Gemini表面活性剂稳定的金纳米颗粒，并通过Gemini表面活性剂自身相互作用和引入分子连接剂等手段组装成二维平面和三维网状的金属纳米结构，同时考察了它们的组装机理。 利用Gemini表面活性剂作为结构导向剂通过低温水热和常压回流方法制备了直径均一、高长径比的一维银纳米线，探究了影响生成银纳米线的各种因素以及Gemini对形成银纳米线所起的关键作用，探讨了Gemini表面活性剂存在条件下银纳米线的生成机理。通过改变不同的反应条件可以调控银纳米线的直径。 利用醇/水混合溶剂热方法，通过改变Gemini表面活性剂的浓度调控出不同形貌的银纳米颗粒，探讨了表面活性剂在形貌控制中的作用机理；运用Gemini表面活性剂软模板条件，通过紫外光辐射方法首次制备了具有表面活性剂囊泡状的金纳米结构。 基于Gemini表面活性剂的水热合成方法制备了形貌各异的金属铜及其氧化物纳米级或亚微米级材料。考察了各种因素对其产物形貌和物相的影响。同时可以通过改变不同的制备条件来控制产物的物相和形貌。