由于在基础研究和应用上的重要性，一维纳米材料引起人们广泛的关注。随着纳米器件，如逻辑电路，化学传感器，电致纳米激光器等方面的研究进展，表明一维纳米材料是纳米电子和纳米光电器件的理想构筑单元。发展新型制备方法对于组装高性能的纳米器件有着重大的现实意义，是现阶段一维纳米材料合成研究的发展方向之一。本论文以模板策略为中心，用电化学沉积和气相化学沉积两种方法，制备了金属、硅纳米管阵列，多枝纳米线，并对硅纳米管阵列的场发射性能进行了研究，探索了硅纳米管作为电极材料在电化学生物传感器上的应用。主要内容如下： (1)采用多步复型的方法制备具了有环形孔道的复合模板。从氧化铝模板开始，通过乙炔的高温气相分解，得到包含在氧化铝模板内的碳纳米管阵列薄膜，以此薄膜为电极，在碳纳米管孔洞内电化学沉积进入金属镍，然后经过退火，烧掉碳纳米管，得到NiO/AAO环形模板。在碳纳米管孔洞沉积其他物质，可得不同材料的复合模板，如ZnO/AAO环形模板。通过控制碳纳米管的厚度，可以获得不同尺寸的环形孔道。 (2)在环形模板的孔道中，采用电化学沉积方法制备了多种金属纳米管阵列。如以NiO/AAO环形孔道模板为基底，利用电沉积技术制备了铂，铋，金等纳米管阵列。对于易溶于酸的金属镍，尝试了以ZnO/AAO环形模板为基底，制备出了金属镍的纳米管阵列。所得到的金属纳米管均匀连续，长度一致。并且纳米管的外径和形貌可以通过所用的氧化铝模板来控制，纳米管的长度由沉积时间来调控，壁厚则由环形模板的尺寸来决定。 (3)在NiO/AAO环形模板孔道中，利用硅烷分解的气相化学沉积反应制备了硅纳米管阵列。所制备的硅纳米管是多晶结构，并且可以通过控制反应时间和选用不同孔径的环形模板来控制其长度和壁厚。环形模板中心的镍纳米线在硅烷催化分解，晶体生长中扮演了重要的角色。这种硅纳米管阵列具有优异的场发射性能，其开启电压和临界电压分别是5.1V/μm和7.3V/μm，这些数据在已知的硅材料中是最低的。 (4)建立了一种制备分枝纳米线的新方法。以模板电化学方法制备的金镍多层纳米线为催化剂，采用化学气相反应，制备了氧化铟和硅的多枝纳米线。 (5)将有序硅纳米管阵列制成电极，研究其电化学性质。细胞色素c的直接电化学在电极上得以实现。另外将羟基引入到硅纳米管表面，发现有利于电极对细胞色素c的吸附。