无机纳米材料和纳米结构由于其独特的性质和巨大的应用潜力吸引了广大的科研工作者。特别是近年来大量的工作集中在无机纳米球、金属纳米结构和半导体量子点合成方法的改进和创新、各种性质的研究和提高及推广其在各个领域的应用。本论文对几种重要的无机纳米颗粒的液相合成方法,光学性质及应用做了大量有益的探索性研究。用胶体粒子来进行自组装是实现光波段三维光子晶体比较有效的方法之一。而制备高圆度、高单分散性和窄粒径分布的胶体球是这项工作的基础。本论文在传统St（o|¨）ber方法的基础上,开发了一种合成SiO₂小球的种子长大方法。小球的尺寸从100 nm到1μm范围可调,无需后续处理,粒径分布即小于5%。通过所获得的二氧化硅小球,成功制备了光波段的光子晶体薄膜:设计并实现了在水-空气界面上二氧化硅小球的自组装;提出光子晶体流体的概念,通过调整溶液中二氧化硅小球和液体的比例,成功的获得了光子晶体流体。这一类材料有望进一步应用在化学传感、光子器件等方面。由于表面等离子体共振效应,金属纳米颗粒和金属纳米结构具有非常特殊的光学性质。金纳米颗粒、金纳米棒和金纳米壳层是近年来金属材料的合成及其应用研究的热点。本论文首先从理论上探讨金属纳米颗粒的光学性质和材料尺寸之间的关系,同时利用金和巯基之间良好的亲和性将金颗粒转移到有机溶液中并且借助自组装技术获得了金颗粒的三维超晶格结构,该结构有望用于未来的单分子器件和作为模板合成新型纳米材料;其次还系统研究了种子长大方法中,CTAB浓度、硝酸银的量和种子金颗粒的量对金纳米棒合成结果的影响。结合文献资料及我们的实验结果,首次提出金纳米棒的产量和形状控制是由生长溶液中Ag-Br-surfactant复合物和Ag-Cl-surfactant复合物的相对比例所决定;最后,利用二氧化硅小球为核,制备了金纳米壳层结构,并用量子静态理论分析了金纳米壳层的光学性质。另外,在应用方面,我们利用胶体晶体为模板,借助逐层自组装技术构造了金纳米壳层阵列;并用氢氟酸腐蚀掉二氧化硅核,首次得到中空金纳米壳层结构。这种新型的壳层结构有望用于临床上癌症的成像及其治疗上。迄今为止,量子点尚未在生物成像领域得到广泛的应用。两个最重要原因在于其稳定性和生物相容性尚需提高。量子点的巯基水相合成方法相比较有机金属法更加“绿色”,同时合成出来的量子点可直接应用于生物荧光标记,然而缺点是稳定性差。因而,完善和发展巯基水相法意义重大。本文以低毒性巯基分子巯基丁二酸为表面修饰剂,发展了两种合