贵金属纳米颗粒由于具有大的比表面积、独特的光学特性以及良好的催化活性,使其在生化分析、污染物检测和电化学催化等领域得到了广泛的应用。但目前所制备的贵金属纳米颗粒多是分散且无规则分布,导致其在应用时,信号灵敏性和稳定性较差,不利于实际应用。为此本文提出制备二维实心和多孔贵金属纳米颗粒阵列,利用贵金属纳米颗粒自身的局域表面等离子共振(LSPR)与阵列产生的衍射相互补,进一步结合阵列的有序性,能显著提高其作为传感器或SERS基底的检测性能和稳定性,有助于促进贵金属纳米颗粒的实际应用。本论文的主要工作分为以下三部分:1.以聚苯乙烯(PS)单层胶体晶体微球为模板,采用磁控溅射方法在PS微球表面溅射沉积Au薄膜,之后通过热处理得到大面积(平方厘米级)周期可控的有序Au纳米颗粒阵列。利用其LSPR峰及阵列衍射峰对周围介电环境敏感的特性,通过消光光谱中LSPR峰及阵列衍射峰的双偏移实现了对不同溶剂的探测,解决了单一贵金属颗粒LSPR峰偏移量较小,不易探测的问题。结果表明:随着阵列周围环境的折射率的增大,LSPR峰和衍射峰逐渐红移,相比于LSPR峰,衍射峰更为敏感。进一步研究了阵列周期性对敏感性的影响,结果表明:在同一溶剂中,LSPR峰的峰位偏移量随着周期的增大先减小后增加,而同一级次的阵列衍射峰的峰位偏移量随阵列周期的增大逐渐增加。2.以上述制备的Au纳米颗粒有序阵列为模板,磁控溅射沉积一层Ag薄膜,在还原性气氛下热处理获得Au-Ag合金纳米颗粒阵列,经过刻蚀剂硝酸溶液刻蚀,制备出多孔的Au-Ag合金纳米颗粒阵列,然后在多孔阵列表面沉积一层Au膜,使其具有疏水性表面。基于多孔的Au-Ag合金纳米颗粒阵列的疏水性表面及多孔颗粒产生的高密度活性SERS“热点”,实现了4-ATP分子和孔雀石绿分子的快速SERS检测,解决了该类SERS基底在测试之前需要长时间浸泡的问题。进一步对多孔Au-Ag合金纳米颗粒阵列的制备条件进行探讨,并研究了表面形貌与润湿性的关系。3.基于模板-退火-脱合金策略制备了表面洁净、高度有序的多孔Au-Ag-Pt三元合金纳米颗粒阵列。进一步研究了Ag元素沉积时间及Au-Pt元素比例对多孔Au-Ag-Pt合金纳米颗粒有序阵列形貌的影响。该制备方法具有良好的重现性,同时解决了湿化学法制备的多孔纳米颗粒表面存在活性剂的问题。此外,该Au-Ag-Pt三元合金多孔纳米颗粒有序阵列有望解决目前Pt基纳米材料活性面积不足,不易回收等问题,为表面清洁的Pt基三元合金多孔纳米颗粒有序阵列的制备及催化应用提供了新的思路与材料基础。