金纳米棒（Au NRs）因为其独特的光学性能使其在生物治疗、催化应用和生物分析方面具有重要的研究价值。Au NRs具有横向和纵向两个表面等离子体共振特征吸收峰,其中纵向等离子体共振吸收峰（LSPR）对Au NRs尺寸与周围介质环境的变化十分敏感,因此改变Au NRs的结构与外界环境会导致LSPR峰位变化进而影响吸收与光热等光学性质。首先,Au NRs在生长过程中存在不同晶向指数的晶面,与低指数面相比,高指数晶面是由于高密度的原子沉积排布使其具有高活性,可以显示强的催化活性。但是Au NRs的高指数晶面由于其高表面能而不易形成,因此获取Au NRs过程中调制出高活性面对提高其催化活性变得十分重要。拥有高指数晶面的金纳米材料具有强催化活性,可以作为纳米仿生酶进行生物应用。其次,Au NRs的LSPR峰位于近红外区,可以吸收与声子振动频率相匹配的近红外光,从而产生光热效应。调控Au NRs的LSPR峰位会产生不同温度变化。利用这种光热特性可以使Au NRs应用于光热传感。综上所述,本课题的研究内容主要围绕获取Au NRs的高活性面提高其催化活性以及利用Au NRs的光热特性应用于光热传感进行研究。主要研究工作如下:（1）利用Cu²⁺掺杂Au NRs生长改变其原子沉积排列,诱导高指数晶面出现增加其催化活性。研究发现Cu²⁺掺杂到Au NRs表面选择性抑制低指数（111）晶面生长,同时改变原子沉积排列促使高指数晶面（200）出现。Cu²⁺掺杂的金铜复合纳米棒（Au/Cu NRs）因高指数面出现而催化活性增强。与此同时,高活性的Au/Cu NRs可以应用于纳米仿生酶。Au/Cu NRs在过氧化氢存在下可催化氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）为氧化TMB（oxTMB）,具有过氧化物酶活性。这种氧化过程会发生明显的从无色到蓝色的颜色变化。进一步在TMB氧化过程中发现抗坏血酸的加入会还原oxTMB为TMB,导致体系从蓝色变为无色。因此,利用这种比色检测方法可以检测抗氧化剂分子。（2）调控Au NRs的组装状态使其LSPR峰位变化,从而产生不同的光热效应,利用这种光热特性可应用于光热传感检测金属离子。研究中涉及Cu²⁺和半胱氨酸分子之间的相互作用诱导Au NRs进行组装,从而调整LSPR峰的位置。基于在相同激光照射下,由于LSPR峰值的移动会产生不同的温度变化可以用来检测Cu²⁺。这种检测Cu²⁺方法是基于Au NRs产生不同的光热效应而发展起来的一种新方法。不同于传统Cu²⁺的比色检测,光热效应传感器对低浓度Cu²⁺敏感,在本课题中Cu²⁺的最低检测限为5 nM。