设计合成了一种UFO状的具有类氧化酶性质的Au@MnO₂纳米粒子。Au@MnO₂可催化邻苯二胺（OPD）和氧气反应，生成具有荧光的2，3-二氨基吩嗪（DAP）。加入谷胱甘肽（GSH）后，GSH对MnO₂的蚀刻导致纳米粒子的催化能力降低，从而使DAP的荧光强度减弱，可实现对GSH的荧光灵敏检测。在560 nm处的荧光强度与GSH浓度（0.01~10 μmol/L和50~1000 μmol/L）呈良好的线性关系，检测限为0.003 μmol/L。此外，该体系对GSH具有很好的选择性，不受其他离子和氨基酸的干扰。重要的是，该传感器不仅可检测水溶液中的GSH，而且可成功检测血清中的GSH。所提方法具有灵敏度高、抗干扰能力强、操作简单等优点，在生物分析和疾病诊断中具有一定的潜力。

采用共沉淀法制备了Bi_2-xGa_3.985O₉∶1.5%Fe³⁺，xEu³⁺（BGO∶1.5%Fe³⁺，xEu³⁺，x=0~2%）长余辉纳米粒子（PLNP），详细研究了Eu³⁺掺杂浓度及煅烧温度对BGO∶1.5%Fe³⁺ PLNP晶体结构和光学性质的影响。结果显示，最佳的PLNP组成为Bi_1.99Ga_3.985O₉∶1.5%Fe³⁺，1%Eu³⁺，属于莫来石晶体结构，发射峰处于798 nm，在900 ℃煅烧1 h时，可获得高纯度的BGO∶1.5%Fe³⁺，1%Eu³⁺ PLNP，其平均电子陷阱能级深度为0.676 eV。与Fe³⁺单掺杂BGO∶1.5%Fe³⁺ PLNP相比，Eu³⁺共掺杂BGO∶1.5%Fe³⁺，1%Eu³⁺ PLNP后，荧光寿命（τ_av）从13.77 s增大至15.56 s，余辉发光时间从3 h延长至8 h以上。由于共掺杂BGO∶1.5%Fe³⁺，1%Eu³⁺ PLNP中存在从Eu³⁺到Fe³⁺的能量传递，共掺杂PLNP的余辉强度增大，发光时间延长。制备了长波长发射、具有余辉发光性能的BGO∶1.5%Fe³⁺，1%Eu³⁺ PLNP，该材料在生物成像、疾病检测及生物传感等领域具有巨大的应用潜力。

利用自组装技术将单层银纳米粒子修饰到Whatman No.1滤纸表面，成功制备了柔性表面增强拉曼散射（SERS）基底。实验结果表明：当银粒子尺寸为20 nm时，拉曼增强性能达到最佳。采用此参数制备的SERS基底对罗丹明6G（R6G）分子的检测极限为10^-10 mol/L，最大增强因子为5.66×10⁸，相对标准偏差（RSD）为10.9%。同时，该柔性基底能够准确地识别和区分多种目标分子，并具有良好的柔软性和可恢复性。此外，还结合基底的扫描电子显微镜（SEM）表征情况，利用时域有限差分（FDTD）仿真软件对样品的电磁场增强特性进行了数值分析，并对其与实验结果进行了对比。

以多模光纤为基底来实现损失模式共振（LMR）折射率传感的灵敏度较低，在利用铟锡氧化物（ITO；In₂O₃和SnO₂的质量分数分别为90%和10%）激发光纤LMR传感的基础上，在ITO薄膜上静电组装二氧化钛（TiO₂）纳米粒子，实现折射率灵敏度的提升。使用Kretschman结构模型对传感器进行理论分析，仿真分析了LMR共振阶数与ITO薄膜厚度的关系，以及ITO作为LMR膜层实现折射率传感的可行性。通过在光纤侧壁磁控溅射ITO薄膜以产生LMR效应，制备ITO-LMR折射率传感器。通过折射率传感实验对ITO-LMR和TiO₂-ITO-LMR两种传感器进行性能测试，在1.3333~1.3840的折射率变化范围内，TiO₂-ITO-LMR传感器灵敏度可达1651.659 nm/RIU，相较于ITO-LMR折射率传感器，其灵敏度提升了3.058倍。

金纳米粒子具有较大光吸收截面和光谱选择性, 在激光点火含能材料中具有极大的应用潜力。本文根据目前实验中所制备的纳米金属复合炸药的结构和尺寸, 构建了三种复合炸药的光吸收模型, 分别为Au核RDX壳球形纳米粒子, Au-RDX-Au-RDX均匀相间的球形纳米粒子, 以及RDX核Au壳的纳米粒子。利用离散偶极近似方法(DDA)对纳米金复合炸药的近红外吸收光谱进行了分析, 并考虑了多种模型核壳尺寸及周围环境介质对光吸收性质的影响。获得了近红外光辐照下, 纳米复合结构的最佳结构尺寸参数。结果表明, 当制备成纳米级Au核RDX壳球形粒子时, 其对近红外光(800 nm)波长具有较高的光吸收, 相应的核壳尺寸约为60 nm和20 nm左右, 且在水中的吸收要比在空气中的吸收强。

本文以表面超疏水性的紫竹梅叶片为基质, 用疏水浓缩效应制备了银纳米粒子基底。所制备的基底同样具有超疏水性。对探针分子R6G进行了表面增强拉曼散射光谱检测, 当R6G的浓度稀释到 5×10-11 mol/L时都有很明显的特征峰, 说明该基底具有很好的增强效果。另外对紫竹梅叶片的正反表面制备的基底的增强效果进行了研究, 发现其增强程度差别不大, 于是采用正面来制备基底进行进一步实验研究。利用所制备的基底对福美双残留进行检测, 发现其检测限度可达5×10-8 mol/L。低于国标福美双0.1 mg/kg(对应摩尔浓度为4.16×10-7 mol/L)的最大残留限量, 可作为福美双农药残留一种快速的检测方式。该基底制备简单, 在普通实验室就能完成, 有望作为农药残留一种快速有效的检测方法。