自然界中材料的种类繁多,随着纳米技术的不断发展,各种纳米材料不断涌现。其中纳米阵列作为纳米材料中一种重要的组成结构,由于具有独特的结构优势和优异的电化学性质,在信息、传感和能源等诸多与电化学相关的领域中都发挥着重要作用。虽然纳米阵列的催化剂或者功能器件等应用于不同领域的原理各不相同,但是其作用过程都涉及到活性物质内部的基本化学反应过程以及表界面处的电子转移。随着研究的不断深入,普通的单组分纳米材料已经无法满足现代电化学应用的需求,基于此,研究人员开发了复合纳米阵列材料,旨在通过多组分间的协同作用进一步改善材料的电化学性质,构建光、电、磁于一体的多功能器件。考虑到铁磁性镍及其氧化物具有电催化性质,贵金属同时兼具电催化性质和等离子体效应,本论文选择镍基纳米材料与贵金属材料为研究对象,借助多孔阳极氧化铝模板,采用电化学沉积方法,成功制备了镍基/贵金属复合纳米阵列,然后重点探索了光电催化、电和磁等性能对材料组分、微观结构、材料类型的依赖性。本论文具体开展的工作如下:（1）研究了电场对NiO_1–x/Pt多层纳米线阵列电阻和磁性的调控。利用交替电化学沉积法在自制的多孔阳极氧化铝模板内沉积了Ni/Pt多层纳米线阵列,并将其置于100-900℃空气气氛中进行后期氧化处理得到了不同Ni含量的NiO_1–x/Pt多层纳米线阵列。将这种阵列结构制备成器件,外加电场下,电子沿着一维纳米线的轴向传输,不同方向加电过程中氧离子迁移会引起纳米线中Ni的电化学氧化/还原反应的发生,最终导致纳米线中Ni导电丝的断开与形成,分别对应于高电阻状态和低电阻状态。另外,由于Ni氧化/还原过程中还引起了样品中铁磁性Ni与反铁磁性NiO的互相转换,导致在还原态、氧化态下器件的磁性和磁电阻效应等发生了一定的变化。这项工作为研究电场作用下Ni的电化学反应提供了很好的平台,为未来设计纳米阵列结构同时兼具多功能性的器件奠定基础。（2）研究了AuNi纳米阵列光电催化性能对材料结构的依赖性。首先利用不同的沉积条件,制备了形貌和结构完全不同的AuNi多层纳米线阵列和纳米枝阵列,然后系统研究了在等离子体效应辅助下,双金属纳米阵列催化性能对材料形貌结构的依赖性,这种纳米阵列电极在电催化氧化葡萄糖过程中对可见光有较强的光电响应。基于Au/NiAu多层纳米线阵列的葡萄糖电化学传感器,与黑暗条件下相比,在光照下检测灵敏度及检测范围都有显著提高。而由周期性排列的分层结构AuNi纳米枝阵列,为光电化学反应提供了大量的催化活性位点以及等离子体产生的“热点”,催化性能均优于AuNi和Au/NiAu多层纳米线阵列,在光电催化葡萄糖氧化的过程中具有很高的探测灵敏度,还具有催化葡萄糖和过氧化氢的双功能催化活性。研究发现,Au与Ni之间的协同催化作用以及光照下Au表面产生的电子-空穴对分离是引起电催化活性增强的本质原因。这项工作为构建兼具等离子体效应和催化功能的双金属纳米结构提供了简单有效的方法。（3）研究了Au-NiO_1-x复合纳米线阵列的光电催化性能。为了增强电化学反应过程中等离子体效应对光的利用率,我们制备了贵金属与部分氧化的过渡金属氧化物组成的Au-NiO_1-x复合纳米线阵列,研究了Au-NiO_1-x复合纳米线阵列光电催化葡萄糖氧化过程中光照对传感器性能的影响以及化学反应机理。将Au纳米颗粒并入到部分氧化的NiO_1-x纳米线阵列中,极大地提高了半导体NiO_1-x的导电性。Au-NiO_1-x复合纳米线传感器在光电催化葡萄糖氧化的过程中,检测灵敏度达到了4.061 mA cm^-2mM^-1。通过对比试验,提出了金属-半导体的催化机制为:可见光照射下,Au表面的电子-空穴分离,空穴向样品表面迁移,将Au和NiO_1-x氧化为AuOH和NiOOH,进一步参与葡萄糖的氧化反应,而形成的热电子向对电极迁移,形成明显增强的光电流。实验结果表明贵金属的参与进一步提高了镍基半导体的电子传输,使传感器的检测灵敏度大大提高,这一研究为指导由金属/半导体异质结组成的表面等离子体辅助电催化剂的设计提供了指导。总之,采用低成本、高效率的电化学沉积方法,成功制备了四种结构新颖的纳米阵列,研究了材料的光电催化、电和磁等性能对材料的结构、形貌及组分的依赖性,实现了复合材料组分间的协同作用,不仅通过电场同时调控了材料的电阻和磁性,而且大幅度改善了材料光电催化性质。