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研究和开发外场(光、电、磁、热)可控的超疏水性界面材料是目前超疏水界面材料领域的研究热点之一，其中涉及的最基本的问题就是如何利用简单有效的方法制备性能优异的超疏水界面材料，将超疏水界面材料应用于工业生产是科学研究的最终目标。
本论文采用过电位电化学沉积的方法制备了超疏水纳米氧化锌(ZnO)膜材料，与其他报道的纳米ZnO薄膜材料的制备方法相比较，该方法具有设备简单、成本低、在室温下操作、膜厚可控、可以大面积沉积等优点。容易实现工业化生产，因此无论在科学研究还是在工业生产中都具有巨大的应用前景。
室温制备具有粗糙表面微区结构的ZnO薄膜，通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)和原子力显微镜(AFM)对其表面的微观结构进行表征，可观察到粗糙表面微观纳米结构，该结构导致材料的疏水性能的提高。
浸润性研究表明该粗糙的纳米结构ZnO薄膜具有超疏水的特性(与水的接触角大于150°)，在没有任何低表面能物质修饰的情况下，ZnO薄膜表面与水的接触角最高能达到150°以上。这种纳米结构ZnO薄膜表面具有超疏水特性的主要原因是表面非常粗糙，含有纳米孔状互穿网络结构。水滴将空气截留在粗糙的纳米孔内，使得水滴与薄膜表面的固体孔壁接触面积很小，从而达到超疏水的效果。
我们采用原子力显微镜的电流同时模式表征了纳米结构ZnO薄膜表面的导电性能。表明其薄膜表面具有半导体的整流特性。该纳米ZnO薄膜在科学研究和工业生产中具有非常巨大的应用前景。例如用于压电器件、太阳能电池、气敏元件、压敏器件、紫外探测器、发光器件、避雷器等等。
受到前人有关微亲水的TiO2表面经过365nm的紫外光诱导会产生超亲水的表面研究工作的启发，我们用365nm紫外光对同是半导体的ZnO表面诱导，观察其是否会发生类似的转变。结果发现ZnO表面从超疏水性转化为超亲水(与水的接触角小于10°)，纳米ZnO吸收紫外线的能力强，在整个紫外光区(200～400nm)ZnO对光的吸收能力比TiO2还强。在365nm紫外光诱导下，ZnO表面产生电子—空穴对，部分空穴可以与晶格中的氧反应，从而形成氧空位；而一些电子与金属离子反应形成Zn+缺陷点(表面捕获电子)，水和氧同时在其表面上吸附，紫外照射表面捕获的电子(Zns+)立即与吸附在表面的氧分子反应，同时水分子与氧空位(□)复合，导致表面吸附的水分子解离。由于粗糙表面三维毛细力的效应，水分子不断地进入粗糙薄膜表面的纳米孔内，不断地与氧空位(8)复合、解离。但是氧空位比氧更容易在Zn+缺陷点吸附，所以水迅速完全解离，ZnO薄膜表面与水的接触角最后接近零度，达到超亲水的效果。在暗处放置几个星期后又可以恢复到原来的超疏水状态，通过交替进行紫外光诱导和暗处放置，可以实现浸润性的可逆转变。
另外，我们改变电化学沉积电压和沉积时间，可以从ZnCl2和KCl的水溶液沉积得到锌的纳米晶体，合成了形貌、尺寸、化学组成和晶体结构可控的纳米晶体。并且采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X光衍射进行表征，证实锌的纳米晶体为六边形的碟状结构。