含有高度多孔的贵金属复合材料具有独特的性能,适用于传感器,电催化,SERS和水分解等多种应用。为了实现这些贵金属复合材料的高度适用性,必须结合其不同方面的性能,即多孔性,高表面能,多活性位点。然而,据我们所知,利用简单的方法获得具有低成本,高活性和多功能的复合材料是极其困难的.纳米金由于其特别的光学,电学,热学和化学活性而受到了很多关注。此外,将这些纳米颗粒与智能高分子结合可以创造出更多具有功能性的优异复合材料,这是一种促进传感和催化的新途径。我们将纳米金和高分子复合的材料作为我们的初步研究。近年来,湿度传感器因其在农业,工业,商品和医疗领域的重要性和广泛应用性而备受关注。然而,传统的湿度传感器通常粗在传感机制复杂,灵敏度低,并且过程耗时,耗力的缺点。所以构建灵敏度高的理想湿度传感材料仍然是一个巨大的挑战。这里,我们开发了一种简单,低成本且可扩展的制造策略,基于高分子/纳米金(AuNPs)复合材料的高灵敏度湿度传感器。通过简单的冷冻干燥方法制备复合polymer/AuNPs气凝胶。通过利用高表面积的AuNPs的多孔性和导电性,复合的聚-N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)/AuNPs气凝胶体现出对水分子的高灵敏度。有趣的是,基于混合PNIPAm/AuNPs气凝胶的湿度传感器可用于检测不同状态下的人体呼吸,如正常呼吸,快速呼吸和深呼吸。甚至还可以用于检测不同体质的人,如患病,抽烟者和正常人,这在用于人体健康监测的实用性柔性可穿戴设备中体现出了一定潜力。此外,湿度传感器可用于口哨调谐识别。复合气凝胶材料已经应用于各项领域,例如催化,储能,发热和电化学应用。然而,仍然难以利用具有光学性质的纳米金(AuNPs)与石墨烯的复合材料应用于水凝胶与气凝胶之中。制备一种可以最大限度发挥AuNPs的光学和热学性质的理想材料仍然是未来发展趋势的挑战。这里,我们开发了一种简单,低成本和时效性的方法来同时实现Au NPs发热,水凝胶形成和氧化石墨烯(GO)还原。即通过红外光照射AuNPs和GO来产生热量从而使温度升高,进一步促使水凝胶形成并且实现氧化石墨还原。冷冻干燥后的水凝胶可以转化为混合气凝胶并应用于湿度传感和电化学循环伏安法(CV)应用。我们通过模拟解释了合成的气凝胶材料的交互作用机理。关于如何在单金属,双金属和三金属结构中制备可重复,形态精确可调控的金纳米粒子仍然具有挑战性。另外,高指数面(HIF)结构的双金属和三金属纳米颗粒的自组装成大面积二维(2-D)单层膜也少有报道。最后,对不同形状的金纳米粒子的合成进行了详细的研究。此外,我们已经成功利用金纳米棒(AuNR)制备出高指数面的多金属纳米粒子核-壳结构(Au@Pt@Pd)。Pd这样的第二类金属在获得精确的均匀凹凸(Concave-X)形纳米结构方面起到了重要作用。而Pd和Pt的浓度,金纳米棒的形状和反应温度在Concave-X纳米结构的合成中起到了重要作用。此外我们已成功将这种HIF的结构组装成大面积2-D单层膜来应用于催化。即玻碳电极涂覆Au@Pt@Pd膜后用于甲醇的催化氧化,显示出了其对温度,溶剂效应以及环境酸碱性的稳定性,且在5000次催化循环后仍具备稳定性。