纳米材料由于具有许多其它材料所没有的体积效应、表面效应和量子尺寸效应等独特的性能，而被广泛应用于重金属离子和生物分子检测等多个领域。其制备方法简单、操作过程直接、实验耗资较低，有效推动了化学和生物传感器的迅速发展。尤其是金、银纳米材料因其特殊的光电性质，近年来备受瞩目。表面增强拉曼散射（SERS）技术，由于其带宽窄、无光漂白，能够使用单一激光波长实现多物种分析等特殊性质，逐渐在化学和生物检测系统中得到广泛应用，从而发展成为一种有力的光谱分析检测技术。纳米材料由于可以有效地增强吸附在其表面的拉曼报告分子的拉曼信号，被众多研究者选为SERS增强基底。本文利用贵金属纳米材料的表面反应特性，以及纳米颗粒之间产生的“热点”（hot spots）效应，发展了多种分析检测重金属离子和生物分子的新型纳米化学和生物传感方法。具体研究内容如下：1发展了基于银包金复合材料纳米棒比色检测水溶液中铜离子的含量的分析方法。此方法主要利用铜离子，硫代硫酸根离子与银包金复合材料纳米棒表面银层发生的特殊催化刻蚀作用，即随着表面银层厚度的递减，银包金复合材料纳米棒颜色呈现出由红色到蓝绿色的转变。在硫代硫酸根存在的条件下，铜离子能够极大程度的促进刻蚀反应的进行加速银层厚度的递减，从而表现出肉眼可见的颜色变化亦可用紫外可见分光光度计记录吸收光谱的变化来测定待测离子的浓度。在最优实验条件下，对铜离子检测的线性范围为3nM到1000nM，最低可检出浓度为3nM，并对其它离子具有很好的抗干扰能力。此方法被成功的应用于湖水和自来水样本中铜离子的测定。2发展了一种新型的基于吐温-20稳定的金纳米粒子的聚集型高灵敏度和高选择性检测Cr (III)和Cr(VI)的比色实验方案。本方案的建立主要基于金纳米粒子特殊的光学特性，Cr (III)和柠檬酸根离子之间特殊的螯合作用以及Cr (III)与Cr(VI)之间的的还原作用。采用颜色和表面等离子体共振(SPR)吸收的变化实现对Cr (III)和Cr(VI)的定量分析。在最佳实验条件下，该方法具有良好的线性关系，对Cr (III)与Cr(VI)最低检出浓度分别为0.05μM和0.02μM。此外，该比色方法对其它离子具有良好的抗干扰能力并成功应用于实际水样中Cr (III)和Cr(VI)检测。3发展了一种简单、灵敏的表面增强拉曼散射方法用于肝素的检测和识别，其主要利用抗聚集的4-巯基吡啶功能化的银纳米粒子及鱼精蛋白和肝素之间的特异性相互作用。这里，鱼精蛋白作为表面增强拉曼散射增强的媒介通过表面静电作用使4-巯基吡啶功能化的银纳米粒子发生团聚，并伴随着强烈的拉曼信号。然而，当体系中含有肝素时，肝素更易于与鱼精蛋白结合，此时便极大程度的减少了体系中鱼精蛋白的浓度，导致4-巯基吡啶功能化银纳米粒子呈现分散状态并伴随着拉曼信号的降低，进而实现对肝素的光学检测。在最佳实验条件下，该方法在0.5ng/mL到150ng/mL呈现良好的线性关系(R2=0.998)，在标准溶液中最低检测浓度为0.5ng/mL。此外该方法被成功应用于胎牛血清中肝素的检测，检测范围为1ng/mL到400ng/mL。