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纳米材料由于其特有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应以及量子隧道效应等，使其具有不同寻常的光学、电学、磁学、力学、化学活性、催化以及超导等性能。它已经成为21世纪不可或缺的材料之一，在生物医学、电器元件、航天航空、催化储能等各个领域扮演着重要的角色。
金纳米材料以其独特的物理、化学性质和广泛的应用前景而成为纳米技术中一颗璀璨的明珠，有“绿色纳米技术中的关键元素”之称。其中，金纳米棒因具有可调的表面等离子共振特性以及合成方法简单、化学性质稳定等优点，使其在材料学、光催化、生物医学以及高密度存储等方面的应用越来越广泛。目前用于制备金纳米棒的方法有很多种，晶种生长法相对比较成熟，并且人们仍在进行不断地研究金纳米棒的生长动力学以期改进制备方法。
本文采用了非晶种生长法和水热法，分别合成了小尺寸金纳米棒以及金纳米颗粒。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见光谱(UV-vis)对产物进行了表征，并探讨了它们的生长机理。本文的实验研究主要包括以下三个方面:
首先采用非晶种生长法制备金纳米棒。与晶种生长法相比:非晶种生长法由于制备过程中无需加入晶种，故具有工艺流程简单，重现性好，制得的金纳米棒尺寸小等优点。然后系统的研究了各种因素对金纳米棒尺寸及形貌的影响。研究表明:硝酸银的含量对金纳米棒的形成起着至关重要的作用，硝酸银含量太低则无法得到的金纳米棒，而含量太高则会大量的吸附在其他晶面上阻碍金纳米棒的长大，从而导致形成球形金纳米结构;抗坏血酸(AA)和硼氢化钠的主要作用是还原氯金酸，要想制得长径比大的金纳米棒，AA和硼氢化钠应保持在合适的浓度;异质晶核和一元醇也能明显影响金纳米棒的尺寸和形貌。通过以上因素调节，可以使金纳米棒的纵向表面等离子共振吸收峰(LSPR)从650nm到1000nm之间连续可调，实现了其与激发光的最大耦合，这为以后研究金纳米棒的光学、光谱学性质与长径比的关系打好了基础。
然后，以PVA为模板剂，通过对制备均匀金纳米棒-PVA薄膜条件的探索，得到了金纳米棒不团聚且分布均匀的PVA薄膜，并对其光学性质进行了研究。结果表明:在同一区域内用相同功率但偏振光角度不同的激光书写不同的图案，可得到互不干扰的图案，实现了金纳米棒的偏振复用;若选取波长不同的金棒混合后制膜，再用不同功率的激光写入数据，也可得到互不干扰的图案，实现了金纳米棒的波长复用。可见，本实验制备的小尺寸金纳米棒是一种良好的高密度存储材料。
最后，以水热法快速制备了金纳米颗粒及纳米线，探讨了金纳米线的光学特性并以金纳米颗粒作为基底，以PVA为保护剂，以R6G为探针，对其SERS效应进行了研究。