21世纪以来,新型微纳材料的产生和发展,极大地推动了人类社会的进步。这其中,氧化锌以其多方面的优势备受关注。氧化锌微纳结构材料更是表现出许多特殊的性质,如压电性、、荧光性、紫外散射以及红外吸收能力等。利用其在光、电、磁方面的良好特性,可制作不同的功能材料,如氧化锌功能薄膜、压敏材料等,其应用领域广泛。这些优良的光电性质来源于它具有的极大激子结合能(60meV),使得氧化锌即使在室温下也由于激子重组而产生激发态。此外,ZnO是一种宽带隙(3.37eV)复合半导体,适用于短波长光电应用,ZnO半导体微纳材料在吸波超材料和光催化领域有着广泛的应用。尤其近年来,随着世界工业以及社会的发展,大量二氧化碳的排放,导致全球温室效应愈来愈重。二氧化碳的减排和转换成为了科学界热议的课题。其中寻找合适的光催化剂,将二氧化碳通过光催化的形式转换成例如一氧化碳、甲烷等高能量密度燃料,尤其受到研究人员的重视。氧化锌半导体光催化剂也自然备受瞩目。本文中研发了一种极其简单的氧化锌3D形貌再构的实验方案,并设计制备了氧化锌微米星微-纳复合结构,探究了其可控生长的条件,并着重研究了其红外吸收性能以及光催化还原二氧化碳为一氧化碳的效率,具体内容如下:第一章中,首先对超材料和氧化锌半导体超材料进行了简要的综述,,并着重介绍了氧化锌半导体微纳材料的几种合成方法:溶胶-凝胶法、水热法和微波加热法;其次对光催化和半导体光催化剂进行了介绍,并简单综述了基于半导体光催化剂的二氧化碳光催化还原特性。第二章中,采用简单的水热法设计合成了一种比表面积高达7.9801 m2/g的氧化锌微米星状微-纳复合结构。此方法与其它水热法合成氧化锌微纳结构的相比,具有参与反应物少、合成条件温和、反应周期短及价格便宜等优点。在合成了氧化锌微米星结构后,又对反应的各种条件如稀释倍数、反应时间、反应温度等对氧化锌生长形貌的影响进行了详尽的探究,找到了氧化锌微米星微-纳复合结构可控制备的最佳反应条件。第三章中,对所制备的氧化锌微米星微-纳复合结构在红外波段的吸收性能进行了研究。首先利用FDTD软件对氧化锌微米星结构进行了建模,然后在边界条件为PML的条件下,对单个以及单层氧化锌微米星结构对红外波段的吸收进行了软件模拟计算。而后利用紫外-可见-近红外分光光度计对所制样品进行了红外波段吸收的实验测试,在900-2000nm的近红外波段,取得了小于30%的反射率。通过结果对比,理论模拟和实验基本吻合。第四章中,设计了新的一种光催化剂。在已合成的氧化锌微米星微-纳复合结构表面上通过硝酸银紫外光照还原反应生长附着了银纳米颗粒,并测试了其光催化还原二氧化碳为一氧化碳的效率,实验结果表明,再构型的氧化锌微米星附着上银纳米颗粒后,使得其光催化还原CO2为CO的效率从商业氧化锌粉末的2.29μmolg-1h-1提高到了 9.21μmolg-1h-1,增强了 4倍之多。分析显示这是银颗粒的表面等离激元吸收增强效应与银颗粒增大ZnO表面电荷输运活性面两种效应的结果,这无疑给ZnO的微纳构型在光催化领域的应用提供了更广阔的空间。第五章中,对全文内容进行了回顾总结,同时做出了展望。