准一维纳米材料以其独特的电学、光学和力学特性引起了科学家们的研究兴趣。本博士论文首先综述了准一维纳米材料的研究进展，并介绍了金属钨、钼及其氧化物和氧化锌准一维纳米材料的研究现状。论文进而重点介绍了我们在金属钨、钼及其氧化物和氧化锌准一维纳米材料的制备、表征、生长机理和探索性应用等方面的研究结果。本论文的主要研究成果概括如下： 1.发展了用热蒸发法制备较大面积垂直于衬底表面生长的金属钨、钼及其氧化物准一维纳米材料阵列的方法。这种方法简单、直接，不需要使用任何催化剂和特殊衬底，可以直接用来合成较大面积垂直于衬底表面生长的W<,18>O<,49>纳米线阵列、W<,18>O<,49>纳米针尖阵列、二氧化钼纳米线阵列和单质铝纳米线阵列等。我们重点研究了W<,18>O<,49>纳米线阵列和单质钼纳米线的生长机理，认为W<,18>O<,49>纳米线阵列在生长过程中遵循竞争空间生长模型，竞争空间生长模型同样适用于其它几种准一维纳米材料阵列的生长，澄清了热蒸发法直接生长单质钼、钨纳米线的物理化学机理，提出歧化分解反应是热蒸发法直接生长单质钼、钨纳米线的关键。 2.发展了利用垂直有序准一维纳米材料阵列作为模板合成其它垂直有序准一维纳米材料阵列的方法。我们通过氧化和还原处理二氧化钼纳米线阵列，分别合成了三氧化钼纳米线阵列和单质钼纳米线阵列；通过氧化W<,18>O<,49>纳米线阵列合成了三氧化钨纳米线阵列；利用氧化锌纳米线阵列作为模板，通过调节氧化锌纳米线模板的尺寸和退火温度条件首次合成了氧化锌-硅同轴纳米线阵列、硅酸锌纳米管阵列以及氧化锌纳米线-硅酸锌纳米管异质结阵列。这种合成方法是一种普适的方法，可以用来合成一系列新型的垂直有序准一维纳米材料阵列。此外，我们还利用各种形貌的氧化锌纳米结构作为模板制备了形貌可控、刚性、高质量的碳化硅空心纳米结构。 3.首次合成了单晶的氧化钨(WO<,3-δ>)纳米线网络结构，并提出了有序氧空位面缺陷诱导生长机制。WO<,3-δ>纳米线网络结构具有良好的气敏选择性和极高的探测灵敏度，可探测浓度低至50 ppb的NO<,2>气体。 4.研究了W<,18>O<,49>纳米线阵列、W<,18>O<,49>纳米针尖阵列、三氧化钼纳米线阵列、二氧化钼纳米线阵列及单质钼纳米线阵列的场致电子发射性能。研究结果表明它们具有比大多数其它准一维纳米材料更低的阈值电场和更大的最高发射电流密度，此外还具有更优异的场致电子发射地址分布均匀性。其中，W<,18>O<,49>纳米针尖阵列的场致电子发射特性比较突出，其阈值电场约为4.25 MV/m，电流波动性约为1.0﹪. 5.原位研究了单根氧化锌纳米线的场致电子发射性能。从实验上测得单根氧化锌纳米线的最高发射电流密度约为2.6×10<8>A/m<2>，理论模拟结果证明单根氧化锌纳米线的临界发射电流密度是与其自身的电阻率有关系的。探讨了造成氧化锌纳米线场致电子发射F-N曲线非线性的原因，认为主要原因可能与氧化锌纳米线本身的半导体性和高阻性有关。此外，还观察到氧化锌纳米线场致电子发射阈值电场随着真空距离的增加而逐渐降低。 6.首次研制了一种能在大气环境中工作的氧化锌纳米秤。氧化锌纳米秤的称量灵敏度～1 pg。发明了一种氧化锌纳米线力传感器原理性器件，可以探测纳牛顿级别大小的力。首次初步地研究了氧化锌纳米线与生物溶液的相互作用，为氧化锌准一维纳米材料在生物研究应用方面提供了一定的依据。