贵金属纳米材料易于合成、稳定性好，具有优良的光学、电学、热导和催化等性能，在生物传感、生物成像、疾病诊断与检测、光学器件、储氢材料、燃料电池以及工业催化等多方面发挥着巨大的应用前景。由于金属纳米颗粒的光学性质和催化性质强烈依赖于它们的尺寸、形貌、组分以及结构，因此贵金属纳米结构的可控合成和性质调控是目前研究的热点之一。铜作为一种价格低廉的过渡金属，其纳米结构与可见光也可发生共振相互作用，而且其成本相对较低，导电性良好，具有催化活性，因此常被用来作为其他贵金属纳米材料的替代物。另外，铜离子也被发现可以作为金属离子添加剂调控贵金属纳米颗粒的生长。本论文围绕铜与贵金属纳米材料的相互作用，研究了铜离子从氧化刻蚀到与贵金属合金化的不同作用方式，为贵金属纳米材料的可控合成、贵金属纳米材料在生化检测以及在催化领域的应用提供了新的途径和理论指导。　　本论文分为五章，主要内容如下:第一章主要综述了贵金属纳米结构的光学和催化性质，氧化刻蚀在贵金属纳米结构可控制备中的作用以及铜与贵金属纳米材料相互作用的研究进展。　　第二章用金纳米棒的再生长体系对Cu2+作为金属离子添加剂辅助金纳米棒的再生长进行了研究。区别于以往报导的铜离子的吸附阻碍作用或铜的欠电位沉积作用，发现向生长溶液中加入二价铜离子后可有效地激活氧气刻蚀，使金表面变得更活泼，更有利于生长反应的发生，提高金纳米棒再生长的速度，启动氧化刻蚀来调节生长动力学。通过与银离子的作用相比较，明显区分两者的不同。银离子加入之后选择性地吸附阻碍高阶晶面的生长，使生长速度降低，最终得到了具有高能面的24面体结构。另外，通过结合两种金属离子添加物，我们实现了可控制备不同长径比金24面体的方法，有效实现了100纳米的SPR移动。　　第三章在Cu2+辅助刻蚀的基础上，发现引入可与一价铜离子特异性结合的二辛可酸(BCA)分子，可引发二价铜离子对贵金属纳米颗粒的直接氧化刻蚀，使纳米颗粒的LSPR峰位发生移动，据此，将Cu2+/BCA对蛋白氧化及对贵金属的氧化刻蚀结合，发展了一种简便普适的蛋白检测方法。使用Au@Ag纳米颗粒作为探针并用COMSOLMultiphysics对Au@Ag纳米棒作为传感器的灵敏度进行讨论。最后用优化后的条件去检测不同浓度的BSA溶液，实现检测限是3.4 ng/ml，检测范围是0.5到1000μg/ml的高灵敏检测。通过观测不同种类蛋白产生的响应，表明我们的方法具有普适性。　　第四章建立了一种简单的水域法制备金纳米棒核PdCu合金壳的纳米结构。发现Au@PdCu纳米棒在可见和近红外区域的SPR可通过Cu的含量进行调节，并利用FDTD计算研究了Au@PdCu纳米结构的光学性质。然后系统研究了颗粒在不同pH值条件下的氧化酶活性。酸性条件下，PdCu纳米颗粒的氧化酶活性较纯Pd纳米颗粒稍弱，DFT理论计算的结果表明PdCu形成合金之后O2分子的吸附能减弱进而引起氧化酶活性的降低。碱性条件下，PdCu通过光效应或热效应则体现出强烈的促进氧化的作用。ESR测试得到，PdCu在加热或激光照射下可以促进生成超氧阴离子和羟基自由基。因此PdCu纳米颗粒可以有效地用于杀菌消毒或是降解有机污染物，而金纳米棒强烈的SPR响应有效增强了颗粒的反应活性。　　第五章对本论文所取得的研究结果进行了汇总并指出了未来可能的研究方向。