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自从1987年Haruta发现纳米金具有催化活性以来,纳米金催化剂的研究方兴未艾。研究发现纳米金的尺寸大小是影响其催化活性的关键之一。迄今纳米金的合成及催化研究主要集中于零维的金纳米颗粒。一维纳米线特别是超细纳米线(<3nm),具有较大的长径比:其直径在纳米尺度保留了零维纳米粒子的小尺寸效应,具有高催化活性的特点,同时其长度在微米尺度,又具有宏观催化剂易分离的优点,有望作为连接宏观催化剂和纳米结构的桥梁。目前关于金纳米线材料的合成及表面增强拉曼效应(SERS)、催化等性能研究报道还很少。金纳米线合成中还存在重现性差、产率低、形貌不均一、反应时间长等问题。本论文以Au纳米线为研究对象,系统研究了其合成及生长机理,并探索了其SERS性能和催化应用可能性,主要研究成果如下:(1)纳米线材料的合成及形成机理:在正己烷体系中以少量油胺为模板剂控制合成了直径约2 nm、长度0.1-10 μm的超细金纳米线,以及油胺体系中合成了直径约2 nm、长度为5 μm的Au-Ag合金纳米线。该方法操作简单、可以批量制备并且能稳定重复。通过对不同反应时间的跟踪研究,发现油胺模板法生成纳米线的机理可以用定向附着理论进行解释,即首先前体溶液在还原剂作用下生成纳米粒子,随后纳米粒子倾向于沿着结合油胺分子少的晶面定向附着进而相互粘连成短棒,然后增长形成超细纳米线。同时我们还首次发展了无模板制备超细金纳米线方法,没有任何有机物辅助在镀碳铜网基底上制备了直径约2 nm、长度约200 nm的Au金纳米线。无模板法合成的机理可能与溶剂的挥发密切相关,溶剂定向流动促使生成的金纳米颗粒具有准定向一维排列,再次添加金源时,这些纳米颗粒之间的新形成的金纳米颗粒将相邻的纳米粒子相互粘连起来形成纳米线。(2)超细金纳米线的SERS性能研究:将模板法合成的Au纳米线作为SERS基底材料,以罗丹明6G为探针分子,发现其具有明显的拉曼增强效应,在罗丹明6G浓度为2×10-6M时,仍有明确信号,可望应用于有机物质和生物分子的痕量分析。