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由于材料的微观形貌和尺寸等对其物理和化学性质都有重要影响，因此，对材料的合成与反应机理进行研究不但可以加深对材料的认识，探索它的潜在应用；更能通过改变反应条件来控制材料的尺寸和形貌，从而实现对材料性质的理性调控。ZnO作为一种最重要的半导体金属氧化物，应用层面的巨大需求使人们对其充满期望。
在合成的ZnO纳米结构中，具有分层、多孔及空心结构的ZnO成为人们关注的亮点。分层、多孔及空心结构是一种复杂的多维结构，它们是由低维的纳米结构，如一维纳米线、纳米棒、纳米管和二维的纳米片按照一定的规律组装而成的。举例来说，海胆状分层结构就是由一维纳米线或者纳米棒自组装而形成的球形结构，花状分层结构就是由2D纳米片组装而成的。从这个意义上说，空心球是由许多纳米颗粒聚集并组装而成的，因此也属于分层结构的一种。
有许多文献研究证明分层、多孔及空心结构的纳米晶体具有很高的灵敏度和快速的响应恢复时间，这是因为分层、多孔结构的ZnO能够促进气体的弥散和反应动力学，并具有很高的比表面积，从而能够提高气敏传感器的灵敏度和响应恢复特性。所以研究清楚分层、多孔及空心结构材料从成核、生长到最终形貌结构的形成过程有助于人们更深入地理解表面、界面与反应动力学等理论问题，对精确控制实验条件，降低制备成本，理性合成特定结构与形貌的产物都有重要的指导作用。