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以碳纳米管为代表的一维纳米材料因在众多领域所显示的潜在的重要应用前景,已成为当今纳米材料和纳米结构研究的前沿和热点。其中一维纳米材料的有序阵列体系的制备对于规模化的功能器件,例如扫描探针、场发射器、传感器等的研制具有特别重要的意义。纳米结构模板的合成是形成组装有序排列的纳米结构体系的非常有效的方法,在酸性溶液中合成的阳极氧化铝模板(anodic aluminum oxide template)带有六角排列的纳米孔阵列,这种独特的结构使氧化铝模板成为理想的合成有序纳米结构的模板。氧化铝有序阵列模板具有高度有序,且制备工艺简单,易于工业化生产等特点。采用氧化铝模板合成一维纳米材料已被视为制备一维纳米材料有序阵列体系最有前途的方法之一。本文采用电化学阳极氧化的方法,深入研究Al2O3模板的合成工艺,制备孔径、厚度可控的Al2O3有序阵列模板。采用CVD、直流电沉积等方法结合模板技术合成出碳纳米管、氧化锌纳米线等一维纳米材料的有序阵列,研究了它们的结构、场发射特性及光学性能。所获得的主要结果及结论如下:(1)采用电化学阳极腐蚀的方法制备出高度有序排列的多孔Al2O3有序阵列模板。(2)采用乙炔为碳源、氢气为还原气、氩气为载气,利用化学气相沉积法在AAO模板上成功的制备出了长度约为30μm碳纳米管,管径40um左右,用TEM,SEM,EDS,Raman等表征方法研究了生长温度、裂解时间、载气含量和不同催化剂对纳米碳管的石墨化程度、产物形态的影响,指出了碳纳米管的特征振动模式—径向呼吸振动模(RBM)以及拉伸振动模式G模,缺陷导致的D模,并采用蒸金后的样品进行了场发射的测试,得到了F-N曲线,与理论符合较好。(3)首次提出了一种新的直流电化学沉积法在多孔的阳极氧化铝模板中制备氧化锌纳米线阵列,采用XRD,SAED对样品进行了表征,结果显示氧化锌纳米线为沿(101)晶面生长的单晶,并对其沉积机理进行讨论。