半导体纳米材料由于其独特的光学、电学、力学以及磁学等性能已经引起了人们高度的关注。氧化锌(ZnO)作为一种新型的半导体材料，其具有带隙宽、激子束缚能高、无毒、机电耦合性能好等特性，因此被广泛的应用于光催化、传感器、太阳能电池等领域。然而半导体材料的物理化学性质以及所对应的功能往往与材料本身的结构、形貌或者尺寸密切相关，因此对于纳米材料的结构设计以及形貌的精确调控显得尤为重要。本论文液相法合成背景下针对ZnO纳米结构的设计和应用、纳米线阵列的形貌调控等关键问题进行了初步的探索，得到如下结论：　　(1)以硝酸锌和六亚甲基四胺(HMTA)为反应前驱体，通过调节前驱体浓度、反应时间、反应温度，同时结合ZnO晶种层的生长诱导作用以及表面活性剂的结构诱导作用，分别调制不同的ZnO多级结构。研究结果表明，在1 mM等导致产物处于低过饱和度环境的前驱体浓度下，ZnO纳米长线通过异相成核在晶种层表面以螺旋位错模式生长;提高前驱体浓度至10mM，ZnO纳米线阵列在晶种层表面以层生长模式生长。提供充足的陈化时间，多层结构、螺丝结构以及梳状结构基于溶解-再沉淀机理形成，并且梳状结构需要借助固相介质作为表面扩散的基底。前驱体浓度和温度显著影响多级结构形成，低前驱体浓度有利于螺丝结构与梳状结构的产生，而降低温度能够延缓多级结构的进化。表面活性剂聚乙二醇(PEG400)作为ZnO沿c-轴生长的抑制剂，促进六角星状结构的形成，并诱导梳状结构分枝取向的变化。ZnO多级结构作为光阳极应用于光电裂解水性能测试，其结果表明多级结构的形成可以在低偏压下提高水氧化反应活性，显著增加光电流密度。在0.5V的偏压条件下，相对于常规ZnO纳米线列阵构造的光阳极，其光电流密度提高一倍。　　(2)甲基蓝、亚甲蓝染料分子作为光模板应用于基于Zn(NO3)2-HMTA体系的ZnO纳米线阵列晶种诱导生长。甲基蓝溶液中分子带负电，与ZnO带正电的极性面(0001）面具有较强的吸附作用，在极性面表面，染料的吸附与前驱体分子的吸附反应形成的竞争作用一定程度上抑制了ZnO沿c-轴的生长。溶液中染料分子带电性的不同导致对ZnO极性面吸附作用不同，实验显示甲基蓝对极性面的吸附强于亚甲蓝，也造成了甲基蓝对ZnO纳米线沿c-轴生长的抑制作用强于亚甲蓝。在甲基蓝分子存在的条件下，在反应过程中引入可见光辐照，可以引起吸附在极性面上甲基蓝的自敏化降解，从而降低了甲基蓝的抑制作用。这种影响改变了ZnO纳米线阵列的结构参数，使纳米线阵列高度部分恢复。依据比尔-朗伯定律，反应溶液不同深度位置吸收的光强不同，造成了溶液中随深度的增加光强由上而下的呈指数级衰减，因此不同位置对极性表面上吸附的染料分子的降解效果不同，表现为深度越大，光强越弱，对表面吸附的染料分子降解效果越差，该位置对ZnO生长的抑制作用越强。利用甲基蓝和可见光对ZnO形貌控制的协同效应，制备了高度渐变的ZnO纳米线阵列。　　(3)以无水乙酰丙酮锌为单源前驱体，在不同溶剂环境下通过溶剂热法合成了具有不同形貌的ZnO纳米结构，所有ZnO产物均为纤锌矿结构。光降解甲基橙显示不同形貌的ZnO具有不同的光催化活性，其中以丙酮为溶剂合成的ZnO光催化活性最好。热分解无水乙酰丙酮锌同样可以得到具有纤锌矿结构ZnO，进一步利用无水乙酰丙酮锌与硝酸银的共热分解得到ZnO/Ag复合结构。紫外光下光降解甲基橙表明ZnO/Ag的光催化活性优于纯ZnO，且光催化活性随着Ag比例的增加而提高。这种光催化性能的优化可以归结为ZnO/Ag异质结构的形成，从而降低了光生电子-空穴对的复合。