纳米科技涉及物理、能源、化学和生命科学等领域，它的快速发展对许多传统领域乃至整个社会都产生了巨大的影响。实践证明，要充分发挥纳米科技在上述诸领域的作用，需要人们能够从原子或分子水平上对纳米材料进行操纵，使之按照设定的目标和要求进行排列组装，以获得具有某种特殊性质的功能材料。本文围绕这一研究的热点，开展了以下几个方面的工作。　　 1.金纳米颗粒组装的纳米管阵列对葡萄糖的选择性检测采用无电沉积结合模板技术制备了由金纳米粒子组装成的纳米管阵列电极。该电极具有显著的表面粗糙度和高的比表面积，对葡萄糖电化学氧化表现出突出的催化活性，而对生理样品中与葡萄糖共存的干扰物质没有明显的催化活性，故所制备的金纳米管阵列电极能够选择性地检测葡萄糖而不受抗坏血酸等干扰物质的影响。该传感器的安培信号与葡萄糖浓度成线性关系，线性范围很宽，检测限低。同时，该无酶葡萄糖电化学传感器还表现出了良好的稳定性及重现性，在构建非酶葡萄糖传感器和生物燃料电池中都有着潜在的应用前景。　　 2.石墨烯负载铂、铂钌纳米复合催化剂对甲醇电催化氧化性能的研究提出了采用一步和两步电化学还原法制备石墨烯负载铂基纳米电催化剂的新方法，并通过场发射扫描电子显微镜对其形貌的表征，确定了采用一步电化学还原法制备石墨烯/铂纳米粒子复合材料，并将其成功地应用于甲醇的电催化氧化。与活性炭/铂纳米粒子复合材料相比，石墨烯/铂复合材料催化剂对甲醇氧化表现出更高的催化活性和稳定性。另外，还合成了石墨烯负载的不同铂钌原子比的复合催化剂，也将其应用于甲醇的电催化氧化研究。实验结果表明：等原子比的铂钌合金催化剂对甲醇的氧化具有最高的电催化活性，并显示出较强的抗毒化能力。本章提出的石墨稀负载金属催化剂复合材料将为低温甲醇燃料电池的发展与实际应用提供新的思路。