离子交换是一种通用的合成方法，可用于设计产物的形貌、成分、结构，该方法扩大了纳米材料的种类和范围。气相离子交换反应具有温度高、结晶性良好的特点；液相离子交换条件温和、操作简便。ZnO纳米材料是一种液相易得的、环境友好型的材料，可采用ZnO纳米材料为模板通过离子交换反应制备得到一维、二维的异质结纳米结构。本文的工作主要围绕ZnO纳米材料为基底进行离子交换方面的研究。气相阴离子交换制备ZnO/ZnSe异质结纳米棒及其光学性能。首次系统研究了ZnO纳米线在Se气氛下的阴离子交换过程，考察了温度、Se源量、反应时间参数对于交换反应的影响。研究发现最低交换反应温度为500°C；Se源的用量影响最终ZnO/ZnSe异质结纳米棒的形貌和壳层厚度；对比了不同直径ZnO纳米线在同样反应条件下的不同反应机制，较细的ZnO模板能得到纤锌矿ZnSe纳米棒，较粗的ZnO纳米棒模板不能完全转化得到ZnO/ZnSe核壳结构纳米棒。同时考察了阴离子交换过程中ZnO/ZnSe异质结纳米线产物发光性能的变化规律：随交换时间延长可见区（505nm）发光减弱，该发光来源于Zn空位缺陷。ZnO/ZnSe异质结纳米线模板气相阳离子交换制备ZnO/ZnSe/PbSe。首次通过两步气相阳离子交换方法制备得到了ZnO/ZnSe/PbSe异质结纳米线，且形貌保持良好，PbSe结晶性良好，通过调节温度及反应时间参数即可实现ZnSe向PbSe的完全转变，为下一步组装固态太阳能电池准备了基础材料。两步液相离子交换制备二维ZnO/CdSe纳米片层结构。首次使用ZnO纳米片层结构为离子交换模板通过两步液相离子交换成功制备出ZnO/CdSe异质结纳米片层结构。对比了不同液相硒化浓度及Cd离子交换的浓度的影响，发现浓度太低则不能发生反应。因纳米片层结构本身具有很大的表面积以及II型半导体能带结构，在光催化方面有一定的应用前景。