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本论文旨在探索硫属半导体纳米材料的制备新方法，研究微结构、生长机理和光学性质。实现了在乙二胺——盐酸体系及四氢呋喃体系中的溶液法控制合成ZnS纳米材料，包括花样纳米结构、单晶纳米片、纳米管和空心纳米球，首次建立了碳热化学气相沉积法制备ZnS、PbS及Se的一维纳米线、纳米带及其组装结构，并对其反应形成机理、微结构及光学性质进行探讨。同时采用非晶晶化法和机械化学法分别制备出具有半导体性质的陶瓷及矿物纳米材料，研究其微结构和光学性质。具体归纳如下：
1.实现了在溶液中ZnS纳米材料的形貌控制合成。在乙二胺——盐酸体系中通过使用不同含量的盐酸，在较低温度下，控制合成了六方相ZnS花样纳米结构和单晶纳米片，两种结构均由[001]方向取向生长的纳米线规则组装而成。通过考察实验条件对产物形貌影响及微结构研究，探讨了盐酸的作用。在四氢呋喃体系中通过加入碳纳米管或少量水，分别合成了立方相的多晶ZnS纳米管和空心纳米球，它们均由纳米颗粒组成。实验发现，碳纳米管和原位产生的水泡分别作为硬模板和软模板，限制了纳米颗粒组装的方向和空间。所得多种形貌ZnS纳米材料的光谱均出现显著的蓝移现象。
2.建立了碳热化学气相沉积法(CTCVD)，成功制备出ZnS、PbS及Se的一维纳米线、纳米带及其组装结构。实验中活性碳与ZnCl2，PbCl2或Se粉等按不同的摩尔比混合后，加热到500-600℃，常压下即可获得六方相ZnS纳米线及组装结构、Se纳米线、纳米带及组装和立方相PbS纳米线和超细纳米带。ZnS和Se纳米材料生长完好，少有缺陷，而在PbS纳米线中缺陷较多，存在大量的∑17、∑5的[001]倾侧晶界和∑17[001]对称倾转晶界。ZnS、Se及PbS一维结构可分别用气——固、气——液——固及固——液——固的生长机制解释。光学性质中蓝移现象明显，并观察到Se的带间直接跃迁与间接跃迁吸收及辐射复合发光。
3.采用非晶晶化法制备出α相Si3N4纳米线和纳米带，同时得到两种有趣的纳米结构，即线穿插六方形纳米片及链状结构。各种结构晶格完好，按不同的生长模式生长而成。热重分析和TEM研究结果表明，这些一维结构的形成可用固——液——固生长机制解释。非晶颗粒前驱物和单晶一维纳米结构的光学性质研究结果表明，激发谱的峰位有些不同，但室温下荧光光谱有一共同发光峰，位于～433nm处，非晶前驱物在285nm激发波长下还可观察到～479nm发光。
4.采用机械化学法，通过研磨NaOH溶液中的PbCl2约2分钟，首次获得四方相羟氯铅矿(laurionite)纳米线与纳米带，并考察了实验条件，包括浓度和含量，对其物相和形貌的影响。微结构研究表明，纳米线与纳米带晶格完好，均沿[001]取向生长。纳米材料的紫外可见吸收谱在紫外波段有较强吸收，并出现两个明显的峰，分别位于240和290nm处，室温下发光峰位于绿光波段。羟氯铅矿一维纳米材料呈现出半导体的光学性质，为其新的实际应用提供了可能。