纳米材料因为具有奇特的光学、电学、磁学、力学以及催化等物理化学性质,引起了科研人员的广泛关注。纳米材料的性能显著地依赖于其形状与尺寸,因此获得尺寸与形貌可控的纳米材料是当前广大科学工作者们努力的方向。与一般材料相比,氧化锌是一种具有优异压电和光电特性的直接带隙宽禁带半导体材料,它的多变的形态结构直接决定其物理性质及应用潜力。对于氧化锌,虽然许多种类的纳米结构已经被合成出来,但空心球结构的制备依然是对材料学家的一大挑战。我们知道,空心纳米结构具有更高的比表面积,更大的长径比,因而在催化、传感器、生物科学、药物输送、储存、释放系统和纳米反应器等领域有极大的应用潜力。因此,发展工艺简单、普适的可控合成空心氧化锌纳米结构的技术仍是十分必要的,对进一步拓展氧化锌材料的应用领域有重要意义。本论文采用模板法,利用模板的空间限域作用和模板的调控作用,有目的地对氧化锌的结构、尺寸、形貌等进行控制。利用锌粉作为先驱模板,结合热蒸发法来制备氧化锌,获得空心微球结构,研究了实验条件对它们纳米结构的影响。并利用热蒸发法制备三维氧化锌枝状纳米结构,深入研究纳米结构的发光性质和生长机制。主要工作和结果如下：本文的主要工作和取得的主要结果如下：本论文主要采用热蒸发法,利用锌粉作为先驱模板,成功制备Zn0空心微球结构,并且微球的表面生长了呈放射状的均一纳米杆。氧化锌空心微球的生长过程应分为两个阶段：一、氧化锌空心壳的形成过程；二、壳上纳米杆的生长过程。通过对试验参数的调整,对这些纳米材料的生长行为以及微结构进行剖析后,了解到空心微球结构对锌粉先驱模板的选取及模板与源材料的共同作用有着非常大的依赖性,而且锌粉的尺寸形状直接决定了空心球的形状和大小。同时还研究了它的光学性能,并结合其生长环境的变化,对其生长机制进行了初步探讨。采用先驱模板的机制,提供了一个简单易行的制备空心微球结构的方法。该工艺技术简单、制备成本较低。锌粉模板在反应后直接转化成Zn0空心微球,并没有任何污染,无需高温或化学去除模板,保持了样品的形状及纯度。由于生长过程中实验参数的影响,总会导致所得材料的晶体结构或形态结构的不同,并最终影响微／纳米材料的性质。因此,研究微／纳米材料的生长机制,是实现其控制合成的关键影响因素。如合成温度、压力、气流速度、气体分压及衬底,这些影响因素将引起氧化锌晶体生长的千变万化,同时这也为氧化锌的控制生长提供了机会。我们着重研究了合成温度对其纳米结构的影响,也研究了气体流量、气压及附加蒸发源种类的影响。研究发现,微球表面上纳米结构对生长温度最为敏感；其它因素也会影响ZnO空心微球表面纳米结构。此外,还比较了有代表性的几种不同表面形态的ZnO空心微球的光致发光谱特性。经过试验工艺的探究,为实现其它类似氧化物空心结构的可控生长提供了一个简单易行的途径。在478℃温度下采用热蒸发纯Zn粉的方法合成了形貌诱人的ZnO三维枝状纳米结构。该结构由氧化锌主干和垂直于主干、指向各方向的纳米线所组成。其中,ZnO三维枝状纳米结构为具有六方纤锌矿的结构,枝状纳米线沿[0001]方向生长。不同温度的合成实验揭示,枝状纳米结构对合成温度比较敏感。它的光致发光谱表明它有较强的紫外发光,可能在光催化、气敏传感器及染料敏化太阳能电池领域及纳米光电器件方面有潜在的应用。