贵金属气凝胶兼具贵金属纳米材料和气凝胶的优点。例如,优异的导电性、电化学特性、连续的孔隙率、极大的表面积和低密度等特性,因此它们已经在催化、传感、光电转换等领域引起广泛关注。当前,贵金属气凝胶的研究已经拓展到了生物检测、能源存贮中等领域。作为连接微观物质和宏观世界的桥梁,贵金属气凝胶这一多功能纳米材料必定会具有更加广阔的应用前景。近十年来,虽然有关贵金属气凝胶组成、形貌和表面形态的研究已经取得了较大进展,但是有关贵金属气凝胶表面结构(如表面晶面,缺陷密度等)的调控工作仍处于初期研究阶段。就电催化而言,当前的研究结果表明贵金属气凝胶同纳米颗粒一样,其电催化活性和稳定性都在很大程度上取决于其表面晶面结构。因此,如果能够实现贵金属气凝胶表面晶面的调控,将会极大地拓展其在电催化领域中的应用。此外,理论研究表明,两种不同尺寸的金纳米颗粒发生表面重构时,{100}晶面能够向{110}晶面转化。然而,目前两种不同尺寸的金纳米颗粒间能够发生表面重构的确切尺寸比还不清楚。同时,所形成的金气凝胶中具体的晶面类型及含量也无法确定。以上这些问题都不利于贵金属气凝胶在电催化过程中构效关系的研究,例如,晶面类型及含量和活性、稳定性之间的关系。基于上述问题,本论文围绕晶面可控的金气凝胶的制备展开研究,首先,利用两步溶胶-凝胶法制备了一系列的金气凝胶(Aum-n,m和n代表两种不同尺寸的金纳米颗粒,m=6 nm,n=16,30和50 nm);接着,通过分析金气凝胶的表面晶面类型及含量和气凝胶形成过程中大尺寸金纳米颗粒的尺寸变化的结果,确定发生表面重构的两种不同尺寸的金纳米颗粒的临界尺寸比。最后,利用尺寸依赖性的表面重构作用,制备了一系列{110}晶面比例不同的的金气凝胶,并研究了它们在无酶葡萄糖检测和乙二醇氧化反应中电催化性能的晶面依赖性。具体研究内容如下:在第二章中,首先,使用不同颗粒数之比的、两种不同尺寸的金纳米颗粒制备了一系列Aum-n(m=6 nm,n=16,30和50nm)气凝胶;接着通过去卷积操作计算出每组中{110}晶面比例最高的气凝胶晶面的具体含量;然后结合具有最高{110}晶面含量的气凝胶形成过程中大尺寸金纳米颗粒的尺寸变化的结果,提出了两种不同尺寸的金纳米颗粒间能够发生表面重构的临界尺寸比大约为5。并且,其重构程度随着它们尺寸比的增加而逐渐增大。在无酶葡萄糖检测反应中,具有最高{110}晶面含量的Au6-50气凝胶具有极短的响应时间(2秒),超高灵敏度(2044.71μA cm-2 mM-1)和超低检测限(0.58 μM)。在第三章中,首先,利用尺寸依赖的表面重构作用成功制备了 {110}面含量在12～36%范围内可调的AuPNR6-50气凝胶(PNR代表6 nm和50 nm金纳米颗粒的颗粒数之比);接着,测试并比较它们电催化乙二醇的性能,发现其比活性随着{111}和{100}晶面含量之和的增加而增加;而其长期稳定性随着{110}晶面含量的增加而显著增加。并且,与当前文献报道值相比较,{110}晶面含量达～36%的Au24 6-50气凝胶在具有同等比活性(90.42 mA cm-2)的基础上,其长期稳定性(达到95.12%)大大提高;最后,与AuPNR6-50气凝胶电催化其他小分子醇的实验结果相比较,发现AuPNR6-50呈气凝胶电催化乙二醇的长期稳定性高度依赖于{110}晶面的含量。在第四章中,对现有的工作进行了总结与展望。综上所述,本论文首先利用尺寸依赖的表面重构成功制备了一系列晶面含量可控的金气凝胶,然后研究了它们在无酶葡萄糖检测和乙二醇氧化反应中电催化性能的晶面依赖性,并且通过晶面比例调控分别实现了其对葡萄糖检测的灵敏度和对乙二醇氧化的长期稳定性的提高。