光催化氧化处理有机废水技术是一项耗能低、易操作、无二次污染,具有广阔应用前景的新技术。然而其实际应用仍然受光催化效率较低所限制,因此,发展高效光催化剂已经成为一项重要的研究课题。ZnO是一种高效、无毒性、价格低廉的重要光催化剂,在降解和完全矿化环境中污染物领域备受关注。众所周知,无机材料的形貌对其多样化的性能及其相应的应用有重要的影响,而ZnO是一种具有丰富多样形貌的宽禁带半导体材料。因此,制备特殊形貌的ZnO纳米材料,可以有效的改善其光学性质,提高其光催化性能。本文采用低温液相合成法制备了具有特殊形貌的纳米ZnO粉末和薄膜材料,并且对材料进行了系统的表征和光催化降解性能的研究。围绕以上内容,主要开展了以下几方面的工作:（1）应用简单低温水热法,无需加入表面活性剂,成功制备不同形貌的纳米ZnO。通过对影响ZnO样品的因素进行考察,发现通过调节溶液中的碱性,可以得到花状和棒状形貌的ZnO。X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和选取电子衍射（SAED）表征分析显示,花状形貌的ZnO是由许多根纳米棒辐射发散自组装形成的,ZnO纳米棒为六方纤锌矿单晶结构,沿[0001]方向生长。并且根据晶体成核和生长方向理论,对ZnO纳米花和ZnO纳米棒的可控生长机理进行了探讨。（2）通过紫外-可见漫反射光谱（DRS）、拉曼光谱（Raman）、光致发光光谱（PL）、X射线光电子能谱（XPS）和表面光电压谱（SPS）对不同形貌的纳米ZnO进行表征,分析了特殊形貌的ZnO具有的电子结构和表面组成。所制备的不同形貌的纳米ZnO在光催化氧化降解染料和有机物污染物中都有很好的性能。ZnO纳米花光催化降解染料和酚类化合物的能力强于ZnO纳米棒,是由于在PL、XPS和SPS表征中发现,ZnO纳米花的表面含有大量的氧空位,而氧空位可以作为光催化剂的活性中心,捕获光生电子,从而抑制光生电子和空穴的复合。（3）应用简单的低温液相合成法在锌片上制备了高度定向排列的ZnO纳米棒阵列薄膜,这里锌片不仅用作基底,同时也作为锌离子源,通过在甲酰胺水溶液中直接生长ZnO纳米棒阵列薄膜。这种自源生长方法简单、低耗,无需在基底上预先生长一层ZnO粒子作为生长阵列的种子层,也无需在溶液中加入锌离子溶液。XRD、高倍透射电镜（HRTEM）和SAED表征分析,表明ZnO纳米棒阵列是六方纤锌矿的单晶结构,沿c轴方向晶面择优取向生长。此外,对ZnO纳米棒阵列薄膜的形成机理进行了探讨。（4）通过DRS分析,估算ZnO纳米棒阵列薄膜的带隙能为3.24eV,相比体相ZnO（3.37eV）有所红移。ZnO纳米棒阵列薄膜的PL谱中出现一个位于383nm处强的紫外发光峰和两个位于450和468nm处弱的可见发光峰。拉曼光谱分析表明,位于437cm^-1处的E_2H强振动峰对应于六方纤锌矿ZnO特征振动,位于332、379、415和580cm^-1处的弱的振动峰分别对应于ZnO的3E_2H-E_2L、A₁（TO）、E₁（TO）和E₁（LO）振动。此外,将ZnO纳米棒阵列薄膜光催化降解4-氯酚的效果与生长于钛基底上ZnO纳米棒膜进行比较,发现ZnO纳米棒阵列薄膜表现出更好的光催化性能。