纳米材料的可控制备是纳米材料科学研究的基础和核心,深刻理解纳米材料的生长机理,有助于合理和理性的设计和可控合成纳米材料。气-液-固（VLS）生长模型最初是由Wagner等在1964年解释Si晶须的生长时提出的,后来被广泛应用于理解和解释各种一维纳米材料的生长过程,但对该生长模型物理化学本质的认识却经历了一个漫长的过程。He等在氮化Al-Ni合金生长AlN纳米线的过程中提出了相平衡主导的气-液-固（PED-VLS）生长机理,明确揭示了VLS生长模型的物理化学本质。在此基础上,本论文围绕PED-VLS生长机理的普适性和适用性、运用该机理指导异质结纳米材料的合成、该机理的生长动力学等方面开展研究工作,取得的进展包括:1.利用PED-VLS生长机理成功预言了氮化Fe₂₈Si₇₂合金颗粒生长Si₃N₄一维纳米结构的整个生长过程,通过定性和定量化的实验证据证实PED-VLS生长机理具有普适性,同时将课题组已有的实验结果和文献中的结果相联系,界定了PED-VLS生长机理两个适用条件:（1）出现共存的固-液两相,（2）气相物种选择性地只与液相中的某一组元反应。PED-VLS生长机理的普适性和适用性条件的建立为设计和合成具有特定结构和特定组成的一维纳米材料提供了科学依据。2.以PED-VLS生长机理为指导,在Fe₂₈Si₇₂合金粒子氮化生长Si₃N₄纳米线的基础上,再通过化学气相沉积在Si₃N₄的表面沉积AlN纳米线制备出三维分枝型AlN-Si₃N₄异质结构。这些研究结果为运用PED-VLS生长机理与其他生长方法相结合来设计和合成复杂的异质结纳米结构进而调节其光学特性提供思路。3.借助于热分析方法（TG-DTA）,初步获得了Al-Ni合金体系高温氮化生长AlN纳米线的PED-VLS生长动力学参数和最可几反应机理（模型）,其反应机理为三维成核和自催化过程。4.基于以经典VLS生长机理绘制Au-Si纳米合金相图的思想,利用Au纳米粒子生长Si纳米线,获得了一些初步的结果。制备出了粒度相对可控的纳米Au胶,并以其作为催化剂在低于Au-Si合金相图的最低共熔温度就生长出Si纳米线,这为在低于合金相图的最低共熔温度条件下制备一维纳米材料提供思路。5.通过氮化Fe₂₈Si₇₂合金可控制备了 α和β相对比例可调的Si₃N₄一维纳米结构,发现了微量02在α-Si₃N₄向β-Si₃N₄的转变中扮演了重要角色的有力证据。6.在氮化Si粉的过程中,通过调节NH3/N2在NH3/N2和Ar混合气中的分压有效地调节了Si₃N₄带的宽度,随着提高NH3/N2的分压,Si₃N₄带的宽度从几个微米降低到几百个纳米,且宽度的分布也越来越窄。其近紫外-可见光性能可以有效调变。这为可控地制备具有特定形貌的半导体化合物纳米材料进而调变其发光性能提供有益思路。