纳米孔通道是指尺寸在0.1-100nm之间的孔或管状结构,可分为人工纳米孔和生物纳米孔两类,而人工纳米孔又可以分为单纳米孔通道和纳米孔阵列通道。由于纳米孔通道所具有的微尺寸效应,使其在很多科研领域得到快速的发展和应用。但是就目前来看,无论在理论上还是实际应用中,纳米孔通道技术还有很多方面值得探究和发展。在本文中,为了进一步研究和拓展纳米孔通道的科研和应用价值,我们主要做了以下方面的工作：1、在纳米孔通道用于生物分子检测方面：基于聚碳酸酯纳米孔阵列薄膜,我们设计并制造了三组结构不同的U型连通池。根据生物分子过纳米孔占位效应会使离子电流信号发生改变的原理,我们以U型连通池为主要器件分别搭建了相应的生物分子检测实验平台。通过实验,我们主要探究了不同外界条件对生物分子IgG(羊抗人球蛋白)过纳米孔的影响,并同时对实验现象和结果进行了理论的分析和解释。2、在纳米孔通道用于蛋白质分子分离方面：同样基于聚碳酸酯纳米孔薄膜,我们设计并制造出用于蛋白质分子分离的新型U型连通池。在U型连通池中我们可以同时对液槽溶液中的蛋白质分子施加电场和压强两种不同的作用力,其中以电场力作为蛋白质过纳米孔的驱动力,压力作为蛋白质过纳米孔的阻力。实验中,在电压-压强综合调控下,由于不同蛋白质分子理化性质不同,通过控制改变蛋白质分子的过纳米孔的迁移运动,最终实现蛋白质分子的分离。同时改变实验所用缓冲液的pH值,探究pH值对蛋白质分离的影响,并最终通过实验得到实现BSA和Hb两种蛋白质分子分离的最佳实验条件。3、在纳米孔通道用于大分子构筑方面：我们利用尼龙纳米孔薄膜,设计并制造出用于制备功能聚苯胺纳米材料的U型玻璃连通池。实验中,我们通过改变纳米孔阵列通道的孔径和U型连通池两侧的压强差控制实验过程中的制备进程和状况,从而制备出不同性质的聚苯胺纳米材料。通过对聚苯胺纳米材料样品的表征,得出不同实验条件下聚苯胺样品的形貌结构和物理化学性质。通过分析对比,最终确定出功能聚苯胺纳米材料的最佳制备条件,并制备出纳米结构形貌统一的棒状功能聚苯胺纳米材料。