胶体晶体是由尺寸均匀、形状一致、化学组成相同的单分散胶体颗粒,组装而成的有序周期结构材料。由于胶体颗粒的有序性周期排列,在光子晶体、光开关、有序孔状功能材料等方面有广阔的应用前景。目前组装胶体晶体所用到的胶体粒子主要有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅。氧化锌(ZnO)是一种直接带隙宽禁带半导体材料(禁带宽度为3.37eV),具有较高的折射率(2.1～2.2),同时它还具备许多优良的光学性质。制备单分散的ZnO胶体球颗粒,组装有序微结构的ZnO胶体晶体,有利于进一步拓展胶体晶体的应用。微米管状结构的直径一般在1~10μm之间,由于其具有独特的管状结构和很高的比表面积,以及良好的力学性能、化学稳定性、单分散性和可操作性。在电子学、生物医学、化学、材料学和微电机系统等众多领域都具有极大的潜在应用价值。近些年来,人们对ZnO低维材料结构的研究主要侧重于纳米线、纳米棒、纳米管和纳米带这些纳米结构的研究,对ZnO的微米管状结构的研究相对较少。本文在总结胶体晶体和微米管研究现状的基础上。利用上清液制备了单分散ZnO胶体球悬浮液,通过重力场下的自组装,使用ZnO胶体球在基片上组装了有序微结构的ZnO胶体晶体。采用水热法,使用前驱物乙酸锌在生长有ZnO胶体球的玻璃基片上,结晶生长了六棱管状结构ZnO。本文的主要研究工作和结果如下:1.研究了加入上清液对制备单分散ZnO胶体球悬浮液的重要性,制备了尺寸均匀、形状一致的ZnO胶体球。考察了悬浮液中ZnO胶体球粒子的生长过程,并对ZnO胶体球粒子的生长机理进行了讨论。2.研究了不同上清液量对ZnO胶体球尺寸的影响。通过改变加入的上清液量,可以控制胶体球粒径的大小。3.对ZnO胶体晶体的透射谱测试表明,组装的胶体晶体具有光子禁带特性,证实了胶体晶体微观上的有序排列。随着ZnO胶体晶体球尺寸的增加,透射峰峰位向长波长方向移动,透射峰峰位与胶体球尺寸成正比。4.使用单一前驱物乙酸锌,制备了结晶良好、尺寸均匀的六棱管状结构ZnO微米管。优化的工艺参数是:反应温度为180℃,乙酸锌浓度为0.50mol/L。