本文采用ZnCl2溶液和浓氨水(25﹪)，利用一种简单的水热法合成了不同形貌的氧化锌(ZnO)纳米/微米结构。同时对于ZnO纳米结构在场发射、生物传感器、气体传感器和光开关等方面的应用做了探讨。本论文的主要内容及创新点如下： 1.通过适当改变实验条件，如溶液浓度、反应时间、衬底、溶液pH值、反应温度等等，我们得到了ZnO纳米线、纳米棒、纳米饼、纳米针以及纳米管等。同时，我们对实验条件与形貌之间的关系进行了定性分析。 2.对管状ZnO的形成机理进行了详细的研究。 3.利用氨水和氯化锌溶液进行水热反应制得了ZnO纳米管阵列。测试了ZnO纳米管阵列的场发射特性。在电流密度为0.1μA/cm2，场发射的开启电场为7.0V/μm。同时，场发射电流密度达到1mA/cm2时的偏致电场为17.8V/μm。场增强因子β估算为910。在24小时的测试中，在15V/μm的测试电场下，发射电流密度变化在10﹪以内。ZnO纳米管的场发射显示出较好的稳定性。稳定的场发射行为应该与生长在衬底上均一高度的纳米管阵列有关。均一高度的ZnO纳米管高度确保了在测试时发射体上电场的均匀分布，从而保证了场发射电流的稳定。 4.利用水热分解法制备了ZnO纳米棒，并在此纳米棒上固定葡萄糖氧化酶(GOx)从而制成了葡萄糖生物传感器。在pH7的PBS缓冲液中，负电性的GOx通过静电吸附被固定在正电性的ZnO纳米棒上。在电势+0.8V(对Ag/AgCl参比电极)，该生物传感器的灵敏度是23.1μAcm-2mM-1，响应时间小于5秒，实验检出下限为0.01mM，线性测量范围为0.01mM到3.45mM，表观米氏常数是2.9mM。我们的结果表明ZnO纳米棒可以有效地固定GOx并保持其生物活性。由于ZnO纳米棒的较大的比表面积、生物兼容性和较高的电子传输特性，因而可以对于GOx的装载和稳定其生物活性提供一个有利的微观环境。 5.通过水热法制备了基于ZnO纳米棒的气体传感器。该传感器对于H2、NH3、CO、NO等气体有比较灵敏的反应。尤其对于500ppm的NH3在室温下就有较灵敏的反应。 6.对于水热法制得的ZnO纳米棒在UV作用下的传导性也进行了研究。实验表明，ZnO纳米棒的导电性对于UV功率变化有灵敏的响应，有望应用于“光开关”。