ZnO纳米材料尤其是一维ZnO纳米材料凭借其独特而优良的光电性能而受到人们广泛关注，其中一维ZnO纳米柱材料因具有高效的电子迁移能力，较高的比表面积及独特的几何结构而成为光、电领域近几年的研究热点。在众多合成方法中，水热法因具有设备简单、成本低廉且环境友好的特点而被认为是纳米ZnO的理想合成方法，但对其生长机理的认识尚不统一。虽然很多课题组对这一问题进行了大量研究，但对此问题的认识至今仍存在争议，这严重制约了ZnO纳米材料的进一步发展和应用。本文利用两步水热方法合成了具有不同结构的ZnO纳米柱材料并对不同因素对ZnO纳米柱材料的结构和性能的影响进行了系统研究，影响因素主要包括种子层影响及水热条件影响两方面，即种子层生长方法、提拉次数、退火条件及水热温度、水热时间、反应物浓度和浓度比等。不同水热条件制备得到的ZnO纳米结构检测主要由扫描电子显微镜完成，相应样品的晶体质量及光学性能测试分别利用X射线衍射仪和紫外-可见光分光光度计完成。在此基础上，本文还对水热条件下ZnO纳米柱的水热生长机理进行了探讨。实验结果表明：利用水热法通过反应条件的改变可以实现不同结构ZnO纳米材料的制备，虽然影响纳米ZnO水热合成的因素很多，但本质上可将其归结为对晶体成核势垒高低及溶液过饱和度大小两方面影响。种子层主要影响ZnO晶体成核势垒，提拉次数及退火温度的提高将使成核势垒降低，有利于ITO衬底上纳米柱阵列的形成；水热过程中，反应物浓度、时间等因素将影响溶液过饱和度，并最终对其纳米柱直径及取向程度产生较大影响，适当的过饱和度的增加易于取向良好的ZnO纳米柱阵列的制备。反之，则容易形成ZnO纳米线或块状物。另外，针对ZnO纳米颗粒光催化后难于回收及太阳光紫外成分含量较少的现实，本文还在模拟太阳光的条件下对不同条件下制得的ZnO纳米柱材料光催化性能进行了研究。实验过程中所用光源为用于实验室模拟太阳光的氙灯光源，不同结构的ZnO纳米柱的光催化性能主要是通过对不同水热条件制备得到的ZnO纳米材料对甲基橙水溶液的光催化降解情况研究实现的。实验结果表明，ZnO纳米柱阵列的光催化降解性能与其晶体质量、取向及比表面积情况有关，尤其是ZnO纳米柱晶体质量的提高可大幅度提高ZnO材料光催化性能。