作为地壳中含量最多的一种稀土氧化物，二氧化铈(CeO2)因其独特的物理化学性质和晶体结构，而在荧光材料、燃料电池、光催化材料以及磁性材料等诸多领域具有广阔的应用前景。研究结果表明:纳米级CeO2材料的性质与其颗粒形貌、颗粒尺寸、晶格常数以及晶体缺陷等因素密切相关。　　本学位论文使用水热法制备CeO2纳米材料。使用X射线衍射仪测试分析样品物相组成;使用扫面电镜和透射电镜分析样品颗粒形貌以及颗粒大小;用X射线电子能谱测试分析样品表面成分以及元素化学状态;运用激光显微共聚焦拉曼光谱仪测试样品晶体的缺陷，其激发波长为532nm;使用紫外可见红外分光光度计测试样品的吸收谱，并计算样品的能带宽度;使用综合物性测量系统测试样品磁滞回线。实验内容如下:　　1.采用CTAB辅助水热法，以Ce(NO3)3·6H2O为铈源、以尿素为矿化剂，在180℃下成功合成蝴蝶结状CeOHCO3微结构，并通过500℃退火制得纯的CeO2粉末。XRD测试结果显示所制得样品为纯的CeO2，XPS和拉曼光谱测试表明样品表面存在少量的Ce3+以及氧空位，磁性测试表明此样品在室温下表现出良好的铁磁性。通过分析我们认为此室温铁磁性是由CeO2颗粒表面出现Ce3+导致的。　　2.采用CTAB辅助水热法，Ce(NO3)3·6H2O为铈源、以NH4HCO3为沉淀剂、180℃条件下成功制得四种不同形貌的CeO2前驱体。XRD测试显示最终制得样品均为纯的CeO2粉末。XPS测试分析显示CeO2样品表面存在少量Ce3+，并且高浓度NH4HCO3条件下制得样品表面Ce3+浓度较低。四个样品的能带宽度较之块体CeO2能带宽度都有不同程度的减小，并且制得样品均呈现出室温铁磁性，饱和磁化强度随着能带宽度和晶格常数的增加而减小，随着Ce3+浓度减少而减小。我们认为CeO2室温铁磁性与Ce3+的浓度密切相关，Ce3+浓度越高，其铁磁性能越好。　　3.采用水热法分别制备出不同Co掺杂量的CeO2纳米颗粒。XRD数据显示制得样品中并无除CeO2之外的物相存在。XPS测试数据显示非掺杂条件下制得样品表面存在大量的Ce3+。磁性测试分析显示样品的饱和磁化强度随着Co掺杂量的增加而增加。结合以上对未掺杂CeO2铁磁性起源的分析，我们认为，纳米CeO2室温铁磁性的起源是样品中存在杂质离子（Ce3+和Co2+均可视为Ce4+的杂质离子），从而导致CeO2晶体中电子轨道角动量以及自旋角动量发生改变，进而产生铁磁性，杂质离子含量越高，其铁磁性越强。