复杂微纳米结构材料因其独特的物理化学性质在能量存储、药物运输、催化、传感以及污染物处理等方面具有重要的应用价值因此制备具有可控微观尺寸与形貌的复杂微纳米结构一直是材料化学领域的研究热点。在复杂微纳米结构制备方法中模板法被认为是最简单最有效的合成策略但仍存在一些难以克服的问题如模板剂合成成本高去除条件苛刻等。近些年来在研究期间发现和注意到：合成的碳酸镁具有可调变的微观尺寸与形貌、可控的碳酸镁—碳酸氢镁固液相转化过程、以及相对较大的溶度积常数——较高的复分解反应活性。利用这些性质提出一条由碳酸镁为模板制备复杂微纳米结构氧化物的新思路使其克服传统模板法中模板成本昂贵去除条件苛刻等不足。为了验证这一想法本文首先以碳酸镁模板为切入点探讨合成过程中反应条件对其微观结构的影响调变作用及机制；然后对碳酸镁作为模板合成复杂微纳米结构氧化物并对所得产品的吸附性能(如比表面积孔结构有机物染料吸附等)进行了探讨和研究。
主要内容和结果如下：碳酸镁模板的制备研究。在乙醇辅助下热解重镁水制备微纳米级棒状三水碳酸镁并以三水碳酸镁为前驱体通过相转化合成了微纳米级分级结构碱式碳酸镁和块状无水碳酸镁。系统地研究了反应因素对制备微尺度碳酸镁的影响规律和机理。结果表明在碳酸镁形成过程中结晶速度对产物的尺寸起着关键的作用通过调节碳酸氢镁热解过程中的搅拌时间MgCO3·3H2O在微纳米范围内尺寸可控；同时控制三水碳酸镁的大小可以调变相转化后碱式碳酸镁和无水碳酸镁的微观尺寸。
碳酸镁循环模板法制备微纳米级中空氧化物的研究。采用棒状三水碳酸镁花状分级碱式碳酸镁为模板醇盐为原料基于溶胶-凝胶和碳酸镁与碳酸氢镁之间相转化过程成功地合成了SiO2 A12O3 TiO2微米管及SiO2 SiO2-TiO2中空分级结构。探讨模板循环性结果表明收集的碳酸氢镁滤液经多次循环仍然能够制备棒状三水碳酸镁模板和花状分级碱式碳酸镁模板。