纳米材料因其独特的光学、电学和催化等性质，广泛地应用于化学、生物学、材料以及能源等领域。将纳米材料功能化并发挥其最大性能是当前纳米材料研究的热点和重点。贵金属纳米材料和碳材料特别是石墨烯的研究已经取得了巨大的进展，其复合物往往展现出比单独组分更加优异的性能，是目前纳米材料研究的重要内容。本论文以贵金属纳米材料为研究对象，主要研究了贵金属纳米材料及其石墨烯复合物的制备以及在化学分析、生物识别、光热治疗、电化学和催化等方面的应用。主要内容如下:　　1.利用共价修饰的方法制备了金纳米粒子(AuNPs)和石墨烯(rGO)复合物。硫堇(TH)的两个氨基分别与AuNP-CALNN和rGO的羧基作用，从而将AuNP固定到rGO表面。rGO表面AuNPs的粒径和分布密度均可以通过简单地改变反应物中AuNPs的粒径和用量进行调节。我们得到的复合物（AuNP-TH-rGO）表面的AuNPs具有很好的稳定性。由于AuNPs容易与含有巯基的配体作用，通过配体交换的方法，将含有巯基和识别基团的双功能配体修饰到复合物表面，得到进一步功能化的复合物，并可用于生物分子的特异性识别。此外，我们制备的AuNP-TH-rGO复合物具有较好的光热效果，在光热治疗方面有潜在的应用前景。　　2.我们将带有正电荷的GO-PDDA和带有负电荷的AgNPs通过静电作用组装，制备了GO-AgNPs复合物。该方法可以将各种形貌（不同粒径，不同形状，不同分布密度）的AgNPs负载到GO表面。由于GO基底对AgNPs的支持作用，所制备的GO-AgNPs复合物与AgNPs胶体相比，在生理环境溶液中以及光照条件下的稳定性得到显著的提升。复合物表面的正电荷可增强其与细菌的亲和力，拉近复合物与细菌的距离，从而更有效地杀死细菌。复合物对革兰氏阴性菌（G-）和革兰氏阳性菌(G+)的抗菌能力与AgNPs胶体相比，提高了一倍以上。　　3.我们对比了不同维度的贵金属合金纳米材料的的类过氧化物酶催化活性和氧气还原反应(ORR)活性。首先以锑纳米线(Te NWs)为牺牲模板，制备了PdPt NWs，得到的NWs粗细均匀，且具有高的长径比;以直接还原法制备了具有三维多孔结构的PdPt纳米棉(NSs)，所得NWs和NSs的形貌均不随Pd和Pt的比例变化而变化。与NWs相比，NSs拥有较高的类过氧化物酶催化活性和ORR活性，不同Pd/Pt比例的PdPt NSs和PdPt NWs的类过氧化物酶活性没有明显的区别，而NSs的ORR活性随着Pt含量的增加而提升。我们还将ORR活性较高的PdPt NSs与还原石墨烯（rGO）复合，发现负载到rGO后，PdPt NSs的ORR活性有了进一步的提高。