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金纳米棒(goldnanorods，GNRs)的形貌决定了其独特的光学性质，在紫外-可见-近红外(UV-vis-NIR)光谱上存在横向和纵向两个表面等离子共振(surfaceplasmonresonance，SPR)峰，其中纵向SPR(LSPR)峰的位置取决于金纳米棒的长径比，因此金纳米棒的LSPR峰可以实现从可见光区到近红外光区的调控。金纳米棒构建的纳米复合材料（纳米器件）在生物传感和生物医学等领域具有广泛的应用前景。本论文合成了高纯度的金纳米棒，并用11-巯基十一烷酸(MUDA)修饰使其在电场中更稳定;通过电泳的方法将其与琼脂糖凝复合制备了琼脂糖凝胶-金纳米棒复合材料，并用于检测不同带电小分子的表面增强拉曼(surfaceenhancedRamanscattering，SERS)光谱，评价了该复合材料作为SERS基底的可行性。
具体工作如下:
1.本章采用改良的种子介导生长法制备了高纯度的金纳米棒。利用UV-vis-NIR分光光度计和透射电子显微镜(TEM)对制备的金纳米棒光学性质和形貌进行了表征，研究了还原剂抗坏血酸(Vc)、盐酸(HCl)和硝酸银(AgNO3)的量对金纳米棒形貌的影响，结果表明，金纳米棒的生成与Ag+的存在与否直接相关;调节生长液中HCl的量可以得到不同长径比的金纳米棒，且在单分散性和均一性上比调节Vc和AgNO3的量制备的金纳米棒更好。
2.本章用11-巯基十一烷酸(MUDA)替换金纳米棒制备过程中吸附的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)实现对金纳米棒的修饰。使用MUDA取代CTAB，通过琼脂糖凝胶电泳、UV-vis-NIR分光光度计和透射电子显微镜(TEM)等表征手段，研究了金纳米棒修饰前后带电情况、光谱变化以及形貌变化，并分析了引起这些变化的原因。又研究了几种金纳米棒在不同质量分数的琼脂糖凝胶中的迁移情况，结果表明金纳米棒的长径比越小迁移速率越快。
3.本章创新性地使用电泳方法将MUDA修饰的金纳米棒与琼脂糖凝胶复合制备了琼脂糖凝胶-金纳米棒复合材料，并将其作为表面增强拉曼(SERS)基底材料研究了其对于不同电荷小分子的SERS检测效果。结果表明，该材料在携带正电荷的小分子检测具有更好的增强效果。基于琼脂糖凝胶的溶胀性质，调节琼脂糖凝胶-金纳米棒复合材料的体积可以调节复合材料中的金纳米棒间的距离，从而实现金纳米棒间的动态热点效应，使其具有更强的SERS增强效应。还可以通过洗涤去除检测的分子，实现该基底的可重复使用。