近年来,纳米材料因其特有的物理、化学性质成为功能材料及电子器件等领域的研究热点之一。随着纳米制备技术的不断进步,具有分级结构的纳米材料因其独特的形貌与结构特征,在改善材料性能等方面越来越受到人们的广泛关注。本论文采用简单的低温溶液法,通过引入结构控制剂,设计合成了由一维ZnO纳米棒与纳米针、纳米线及节状结构所组成的ZnO分级阵列结构薄膜,围绕其制备条件、形貌控制剂的影响、结构与性能关系等方面展开研究,并探讨了分级结构的形成机理。所制备的分级结构材料,在紫外激光发射器及场发射阴极材料等方面具有潜在的应用价值。采用低温溶液法在经ZnO籽晶(种子层)修饰的FTO导电玻璃基底上制备得到一维ZnO纳米棒阵列薄膜,阵列生长方向垂直于FTO基底,沿C轴取向生长,样品具有较高的结晶质量及较低的缺陷密度。将三嵌段共聚物F127作为结构控制剂,引入到低温溶液生长过程当中,一步合成ZnO纳米棒顶部生成ZnO纳米针的纳米棒@纳米针分级结构阵列薄膜。通过X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等技术手段,对其结构、形貌进行系统分析,提出分级结构的“分时长生”形成机理。通过对前驱体浓度及结构控制剂F127含量的调控,合成了单根ZnO纳米棒顶部生成多根纳米线的毛笔状分级结构阵列薄膜。通过对其结构、形貌的系统分析,探讨了“浓度差异”及样品尺寸对分级结构形貌的影响。详细考察了毛笔状分级结构阵列的荧光特性及场发射性能。结果表明：具有分级结构特征的ZnO纳米阵列结构具有良好的紫外发射性能和良好的场发射性能。首次采用二步低温溶液生长过程,合成了具有节状形貌的ZnO微纳米分级结构阵列薄膜。荧光测试结果表明,此种结构具有较强的蓝光、绿光发射峰,主要形成原因与结构缺陷有关。此种材料的合成,使ZnO纳米结构的多样性更加完善,为ZnO纳米结构的研究提供了很好的实验依据。