半导体型纳米材料有着优异、独特光学性质以及光催化性能，其中ZnO作为一种直接宽带隙(3.37eV)、N型半导体，常温下具有极高的化学稳定性、激子束缚能(60meV)，在平板液晶显示屏、发光二极管、太阳能电池、压电材料、纳米激光器、光催化降解、热敏电阻以及气体传感器等方面得到广泛研究。而一维ZnO纳米棒由于其优异的光电性质和光催化能力，在蓝紫光发光器件、高频电子元件、纳米发电机、场发射器件以及光降解有毒、有害有机物等方面具有重要应用潜力。　　本文主要工作包括以下三方面：　　(1)三模板溶剂热法快速合成并表征新型富锌ZnO纳米棒。采用六水合硝酸锌、氢氧化钠为前驱物，以弱还原剂三乙醇胺、非离子表面活性剂PEG2000和阳离子表面活性剂CTAB为复合模板剂，以水和无水乙醇作为混合溶剂在高压反应釜中快速合成ZnO纳米棒，研究了温度、三乙醇胺的添加量、时间对ZnO纳米棒的形貌及发光性能的影响，通过SEM、EDS、XRD、TEM以及XPS等对其结构进行了表征。结果表明，在100℃～180℃，反应时间为1h即可制备出不同尺寸与长径比的ZnO纳米棒(长1～5μm，直径80～150nm)，形貌方面在低温得到的是典型的六边形端面，高温时则得到端面呈“金字塔”型的ZnO纳米棒。　　(2)首次观察到富锌ZnO纳米棒的蓝紫光多光子强发射特性。对样品进行的UV-Vis、PL、FTIR、TPL等光学性质表征结果表明，其UV-Vis吸收光谱均呈显纳米ZnO的特征边带吸收，峰值在379nm；325nm紫外光激发下的发光峰集中在400nm到500nm的蓝紫光发射波段；采用波长为750nm～800nm的飞秒激光器基于非线性光学过程泵浦对ZnO纳米棒进行了上转换光致发光谱测试，观察到了375nm～400nm处二次谐波产生(SHG)现象和420-450nm双光子荧光，该双光子蓝色发射由填隙锌原子所致。FTIR结果显示，3000cm-1附近出现羟基的特征振动峰，406cm-1和482cm-1出现ZnO纳米棒中Zn-O结构的伸缩振动吸收峰。XPS结果显示，存在几种不同的锌原子与氧离子，其中锌原子的俄歇电子动能在991.5eV附近，显示富零价锌存在，而且随着温度的升高，间隙锌原子、羟基氧的浓度也随之增加，前者与温度温度升高时三乙醇胺的还原速率增加，后者与温度高时压力提高，碱性增强有关。基于ZnO能级分布初步解析了蓝紫光发射与SHG转换的机制，认为间隙Zn原子形成的能级起了关键作用。　　(3)富锌ZnO纳米棒光催化特性。这些不同温度制备的富锌ZnO纳米棒与在180℃制备出系列掺杂金属元素(Li、Mg、Cu、Al等)的ZnO纳米棒，以及以NaBH4还原制备出系列棒表面沉积金属元素(Ag、Au、Cu、Fe、Ni)的ZnO纳米棒均呈现良好的紫外光降解亚甲基蓝能力，其中，以掺杂Al时或表面沉积Ag时催化降解效果最好，1小时亚甲蓝光降解率达98％以上。　　本工作对获取基于ZnO的蓝紫光窄带发射微纳器件、高效光催化剂以及快响应传感器等具有指导意义。