本文采用水热法制备了不同晶体形貌ZnO粉末微晶，通过研究其紫外光催化降解亚甲基蓝溶液性能，探讨了不同形貌ZnO晶体形貌与其光催化活性关系。并以锌片为基片，制备了不同晶体形貌的负载型ZnO晶体。同时，对ZnO粉末晶体进行了Er3+和Ce3+掺杂，考察离子掺杂对ZnO微晶形貌和光催化活性的影响。研究中采用了SEM、XRD、XPS和粉体紫外可见光吸收谱等测试分析手段对样品的晶相、微观结构、表面元素分布及光催化降解性能进行分析。 实验结果表明，水热法制备柱状ZnO微晶时，Zn（CH3COO）2—NaOH体系能得到结晶优良和粒径均匀的六方柱状ZnO微晶，晶粒晶体直径长度均约为1μm。Zn（NO3）2—NaOH体系晶粒尺寸及形貌杂乱，晶粒直径为0.5μm左右，长度0.5～1μm，但加入少量PVP后能改善晶体结晶质量，晶粒颗粒直径和长度均约为1.5μm。Zn（NO3）2—KOH体系晶体长度较大，直径为2～3 μm，长度约为4～5μm，但晶体质量较差。采用锌盐—强碱反应体系制得的ZnO微晶的显露晶面一般为（0001）、（1010）和（0001），即得到六方柱状ZnO微晶。制备花簇状ZnO时，氨和胺有机剂是有效的成簇剂，易将ZnO晶核吸附聚集并呈放射状生长得到花簇状晶体形貌。Zn（CH3COO）2—氨水和Zn（CH3COO）2—丁胺体系均得到锥状花簇颗粒晶体，后者聚集度更佳。在ZnCl2/Zn（CH3COO）2—NaOH—PAM体系中，调节锌盐浓度分别得到片状和针状花簇晶体。在反应液中加入酒石酸钠时能制得ZnO球形微晶。在各反应体系中加入醇辅助剂都能有效改善晶体形貌、质量以及聚集度。实验发现，不同形貌ZnO样品表面的Zn和O原子浓度和晶面的极性不同，因此不同的显露晶面显著影响微晶的光催化活性。（0001）和（1011）面显露时Zn原子浓度较高，光催化活性较高，由于六方棱锥状样品有六个（1011）晶面族，提高了有效活性面，（1011）面显露时有更高的活性。当Zn原子为氧化态时才能有效提高ZnO光催化活性。柱状样品Z-1、Z—5和Z—6的光催化活性较佳，一级动力学常数（k1）分别为3.13×10—3、4.81×10—3和2.87×10—3，4h降解率（η）分别为53.41％，67.23％和50.13％。棱锥状花簇样品H—9的k1为7.27×10—3，4h的η为82.75％。柱状样品Z—2由于（0001）晶面被溶蚀，其光催化活性丧失，活性为零。 掺杂实验表明，掺杂后杂质离子易成为晶体生长中心，而扰乱晶体的生长使晶体形貌杂乱。掺Er3+、Ce3+及Er3+/Ce3+共掺杂后均在ZnO晶体粉末中出现新相金属有机化合物C14H12N2O4Zn，尤其是Ce3+离子掺杂时金属有机化合物的生成量较大，影响了Zno粉末的光催化活性。掺杂Er3+可将Zno光吸收范围向可见光区拓宽10 nm左右，掺Ce3+降低了电子和空穴的复合，提高了光催化活性。样品Z-1掺0.1 mol％ Er3+的k1为4.72×10—3； Ce3+掺杂时k1为0.29×10—3；Er3+/Ce3+共掺杂后增加到6.79×10—3，三者4h的η分别为62.35％，7.86％和74.56％。花簇状样品H—9掺杂后活性提高不大，样品H—E、H—C和H—EC的k1分别为4.72×10—3、0.40×10—3和8.11×10—3，4h的η分别为68.81％，7.68％和80.96％，这是由于Ee3+和Ce3+被丁胺有机分子吸附聚集，削弱了离子掺杂改善光催化活性的效果。试验还发现，水热法制备ZnO光催化剂也应进行低温（600℃）的煅烧热处理，除去吸附在表面的有机物，也可以增加光吸收强度，从而提高光催化活性。样品Z-1—D、Z—E—D、Z—C—D和Z—EC—D的k1分别为3.40×10—3、3.78×10—3、5.30×10—3和6.30×10—3，4h的η分别为57.98％，62.21％，73.27％和79.14％。样品H—9—D的k1为7.47×10—3，样品Z—6—D的k1为6.99×10—3，二者4h的η分别为85.21％和81.83。以锌片为基片，水热条件下能够以简便的实验操作制得各种不同形貌的Zno微晶，液态区使用强碱性矿化剂（如NaOH、浓氨水）时，晶体形貌呈长棒状，微晶棒颗粒的长度为10～15 μm，直径约为1μm，；使用弱碱性矿化剂（如稀NH3·H2O、丁胺）和蒸馏水时，晶体呈锥状或针状，晶体颗粒长度为5～10 μm，直径为0.3～1 μm。气态区由于溶质扩散后在锌片表面的杂质点聚集，而使气态区的晶体生长呈现簇集和非簇集两个区域之分，簇集区的晶体生长更完善。