由于纳米材料具有量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应、隧道效应等特性，使其在物理和化学方面显示出独特性能。作为一种特殊的纳米材料，金纳米棒（GoldNanorods，AuNRs）因其各向异性，具有独特的横向表面等离子体共振（Transverse SurfacePlasmon Resonance，TSPR）和纵向表面等离子体共振（Longitudinal Surface PlasmonResonance，LSPR）。基于AuNRs LSPR吸收峰的位移及其吸光强度与待测物质含量的相关性，国内外开发了一系列高性能的比色传感器，且成功地应用于离子、小分子、蛋白质、氨基酸等生物活性物质的检测。本文首先用晶种法合成了AuNRs，然后通过待测物质对体系中AuNRs溶出的催化或抑制效应引起AuNRs LSPR吸收峰的变化，设计了以下三种新颖的比色传感器。（1）在HCl介质中I^-能催化Fe³⁺沿AuNRs两端进行氧化刻蚀,从而引起AuNRs的纵横比减小、LSPR吸收峰蓝移及吸光度剧烈减小，并伴随着溶液颜色的显著变化，建立了一种基于催化蚀刻AuNRs的非聚集比色传感器测定I^-的新方法。同时，用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）表征I^-催化Fe³⁺氧化蚀刻过程中AuNRs的形态变化，并探讨了该比色传感测定I^-的机理。（2）S₂O₃^2-存在时Cu²⁺能催化溶解氧沿着AuNRs的两端进行氧化刻蚀，导致AuNRs的纵横比减小、LSPR吸收峰蓝移并伴随着溶液颜色的显著变化，据此设计了一种快速测定Cu²⁺的非聚集AuNRs比色传感器。该比色传感器用于水样Cu²⁺的测定，其结果与电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）的相吻合。同时，用HRTEM表征AuNRs的形态，探讨了该比色传感测定Cu²⁺的机理。（3）抗坏血酸（Vc）能将Hg²⁺还原为Hg0，Hg0会与AuNRs纵向部位的Au作用生成金汞齐，导致AuNRs的LSPR吸收峰蓝移。半胱氨酸（Cys）中的–SH与Hg²⁺的强络合作用能够有效地抑制金汞齐的生成，从而抑制AuNRs的LSPR吸收峰蓝移，结果引起溶液颜色发生显著变化，据此发展了一种快速、灵敏、简便测定Cys的AuNRs非聚集比色传感器。该传感器用于尿液中Cys的测定，结果与ICP-MS相吻合。同时，用HRTEM表征AuNRs在各刻蚀阶段的形态，并深入探讨了比色传感测定Cys的机理。