金纳米材料是纳米科学领域研究的一类重要的金属纳米结构材料。近年来，基于金纳米结构的研究十分广泛。不同尺寸、形貌和组成的金纳米材料被成功制备，并被应用于生物医学、传感器、催化、光学、电学等诸多领域。这其中，金纳米壳结构材料吸引了广泛的研究关注。金纳米壳结构是一类由介电材料作为内核，表面均匀覆盖有金壳层的核壳结构材料。金纳米壳对电磁场（光）有极强的吸收和散射能力，因而具有特殊的光学特性。通过调节核材料的尺寸，金壳层的尺寸和厚度以及介质介电常数等参数，金纳米壳的光学特性可以从可见光区到近红外光区调节。本文研究了基于金纳米壳的制备方法，光学性质和应用等问题。　　本文第一部分研究了基于聚苯乙烯微球(PS)的金纳米壳的制备，表面结构控制和光热性质。尽管传统的种子生长法对制备金纳米壳有很好的效果，但仍因其繁琐，费时的多步反应过程存在诸多弊端。在该部分，我们研究了一种快速可控的一锅体系制备金纳米壳的方法。该方法有效简化了金纳米壳的制各过程，提高金纳米壳的制备效率。我们实现了通过向PS和氯金酸的混合溶液中依次加入反应试剂NaBH4，PVP，NaOH，AA快速制备得到具有连续完整的金壳层纳米壳。此外，通过调节试剂的加入量可以得到不同壳层结构的金纳米壳。光热转化实验表明，所制备的金纳米壳有很好的光热转化性质。在相同颗粒浓度条件下，连续而完整的金纳米壳有更高的光热转化效率。　　本文第二部分研究了基于PS微球的金纳米壳PS@Au制备中空金纳米壳结构及其近红外光学性质的变化情况。中空金纳米壳有较其它基于内核材料的金纳米壳更广泛的应用范围。由于制备的金纳米壳是多晶结构以及金纳米壳表面存在很多缺陷和孔隙，因此金纳米壳机械强度较差。在除去内核材料后，形成的中空纳米壳层往往会由于壳层的缺陷导致金壳层的坍塌和破坏。在该部分，我们利用溶剂热处理方法实现了在低温处理条件下制备中空金纳米壳结构。研究发现，利用在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中热处理PS@Au可以得到中空金纳米壳。PS@Au的表面结构变化以及热处理的温度和时间不同都会影响所得到中空金纳米壳的结构。表面存在缺陷、不连续的PS@Au在120℃下热处理12h可以得到表面存在孔洞的金纳米笼;表面完整连续的PS@Au在120℃下热处理12h可以得到表面光滑完整的中空金纳米球。此外，研究发现制备的中空金纳米壳有很好的近红外光学吸收和稳定的光热转化性质。　　本文的第三部分中，我们在第二部分的研究基础上研究了铂和金铂双金属的中空纳米壳的制备和催化性质。铂是一类重要的工业催化剂，提高铂金属的催化活性和利用率是重要的研究课题。目前，多孔铂金属纳米结构由于具有更大的比表面积和表面原子比，因此展现了很高的催化活性。该部分，我们利用前述的溶剂热处理方法研究制备了铂及铂基多金属的中空纳米结构。我们利用两步化学还原法在PS微球表面沉积了金和铂壳层，利用PVP作为模板剂和结构导向剂形成了多孔的铂壳层。然后利用溶解热处理方法得到了中空多孔金/铂双金属纳米壳。BET结果分析表明，中空多孔金/铂纳米壳具有高的比表面积(36.1 m2/g)。电化学测试表明，中空多孔金/铂纳米壳具有很高的电化学活性表面积（39.9 m2/g）。甲醇的电催化氧化实验表明，中空多孔金/铂纳米壳有很高的催化活性和抗毒化性能。