贵金属纳米粒子属于金属纳米材料的范畴,其具有大的比表面积、高的表面能以及优良的光学、电化学活性、催化等性质被广泛应用于生物和化学传感器的构建、重金属离子检测以及催化领域中。氧化石墨烯是一种新型碳质纳米材料,它是石墨烯的重要衍生物,表面含有丰富的含氧官能团,使它具有良好的亲水性和生物相容性。由于氧化石墨烯具有大的比表面积和可以被功能化的特点,其负载的金属纳米粒子所组成的纳米复合材料具有更大的应用前景,两者可以产生新颖的物理化学特性,其不仅可以丰富两种纳米材料原有的本征特性,而且可以赋予其复合材料新的功能。本论文以金纳米粒子与氧化石墨烯为基础,构建了三种可视化传感器,用于重金属离子的检测。主要内容研究如下:1.以氯金酸为前驱体溶液,利用柠檬酸三钠作为还原剂和稳定剂,通过加热回流搅拌的方法,制备出了柠檬酸盐稳定的金纳米粒子,溶液呈现酒红色。该传感器对Cr³⁺具有明显的响应,检测过程可以通过裸眼观察以及用紫外-可见吸收分光光度计进行定量分析。实验结果表明,在670 nm处和522 nm处的吸光度比值与Cr³⁺的浓度在0.15μM⁵.0μM范围内有良好的线性关系,计算得到检测限为0.20μM,肉眼可视的最低浓度为1.0μM。该方法操作简单,省时,低成本,检测结果可视化,具有较高的灵敏度和选择性,可以实现水样中Cr³⁺的快速检测。2.基于以上研究,利用金纳米粒子（AuNPs）良好的催化活性,以氧化石墨烯（GO）为载体,聚乙烯亚胺（PEI）为交联剂,将PEI和AuNPs分别以化学键和配位键方式连接在GO表面,形成Au/PEI/GO纳米复合材料。本章中首先研究了Au/PEI/GO纳米复合材料的催化性能,发现它可以催化降解亚甲基蓝（MB）从蓝色变为无色;更重要的是,此纳米复合材料具有类过氧化物酶活性,当Hg²⁺存在时,在柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液中,可以催化H₂O₂和3,3’5,5’-四甲基联苯胺（TMB）发生反应,导致TMB由无色变为蓝色。因此通过裸眼比色来检测Hg²⁺,且肉眼检测限为10 n M,紫外吸收光谱测得检测限为0.47 n M,线性范围为10⁶00 n M。此外,该传感器可用于自来水和黄河水中Hg²⁺的检测,检测限达10 n M。此纳米杂化材料具有如此优异的性能主要是由于氧化石墨烯可以作为AuNPs的有效负载基质以及AuNPs和GO之间的协同作用。3.从以上得知,AuNPs与GO形成的纳米复合材料具有更加优异的性能。因此,本章同时将AuNPs和磁性四氧化三铁纳米粒子（Fe₃O₄NPs）两种不同功能性的纳米颗粒以配位键的方式连接到GO表面,形成Au/Fe₃O₄/GO纳米杂化材料。通过一系列的分析技术对其进行了表征。实验结果表明,该传感器实现了对Hg²⁺的高效比色检测,具有较宽的线性范围（0.1⁴00 n M）,更低的检测限（0.39 n M）。又因为此纳米杂化材料中引入了磁性Fe₃O₄NPs,使得其材料具有超顺磁性,可以将吸附在AuNPs表面的Hg²⁺高效的除去,进一步还可以实现材料的循环利用。