近年来,用于生物体内小分子和食品中有毒物质检测的纳米传感器受到国内外研究者的广泛关注。其中荧光传感器和表面增强拉曼散射（SERS）传感器因其操作简便、灵敏度高、检测速度快和能够实现实时检测等优点备受研究者的青睐。研究表明,荧光纳米传感器和SERS传感器的微观组成与目标分子检测的灵敏度和选择性息息相关。石墨烯具有易被修饰的二维共轭结构和较强的吸附能力,快速的电子传输能力有利于提高相关SERS和荧光传感器检测的灵敏度和选择性。另外,铝（Al）价格低廉,容易获取且自身存在一定的拉曼增强活性,相对于玻璃是更好的SERS基底支撑物质。基于此,在本论文中,首先利用氧化石墨烯（GO）对石墨烯量子点（GQDs）的荧光猝灭效应和GO、GQDs和细胞色素c（Cyt c）三者之间相互作用的差异针对不同浓度的Cyt-c组装了荧光“开”和“关”的传感器。其次,制备了图案化的Al/RGO/Ag纳米复合活性基底并用于水体中孔雀石绿的检测和催化降解。最后,制得即插即用型的Al/Ag纳米SERS活性基底并用于低浓度三聚氰胺的选择性检测。通过调控石墨烯基和铝基纳米传感器的微观结构实现对生物小分子（Cyt c）和食品中有毒物质（孔雀石绿和三聚氰胺）的快速、灵敏和选择性检测。具体研究内容如下:利用GO、GQDs和Cyt c三者之间相互作用的差异组装了一种新型的Cyt c荧光传感器。发现改变Cyt c的浓度可以调节荧光的“开启”和“关闭”,当Cyt c的浓度低于1.9μmol L^-1时荧光“开启”,而高于1.9μmol L^-1时荧光“关闭”。荧光开关过程可在10 s内完成。通过紫外可见吸收光谱证明荧光变化来自于GQDs,GO和Cyt c之间不同的相互作用。另外,GQDs-GO荧光传感器显示出对Cyt c检测的高选择性,并实现了在A549细胞内的荧光成像,而且毒性极小。这为GQDs荧光传感器实现对Cyt c体内、体外的高效、低成本检测提供有利的支持。以金属Al板代替玻璃片或者硅片,通过层层组装技术结合高温煅烧的方法制得图案化的Al/RGO/Ag纳米复合膜。研究结果表明,图案化后的Al/RGO/Ag复合膜稳定性高,并可作为SERS活性基底实现对低浓度孔雀石绿的快速检测,且重现性好。由于在Al/RGO/Ag复合膜中RGO与银纳米颗粒之间存在较强的相互作用,从而对孔雀石绿表现出较好的催化降解性能。这种利用层层组装结合高温煅烧制备图案化Al/RGO/Ag纳米复合膜的技术对实现孔雀石绿类污染物的检测与降解一体化纳米复合SERS活性基底的设计和性能研究提供有益参考。通过置换法在铝板上快速制备了一种即插即用型的Al/Ag纳米SERS活性基底。结果表明该SERS基底较好地解决了银纳米颗粒在支撑物质上的吸附问题,能够快速实现对三聚氰胺的检测,而且具有操作简单、成本低、无损伤检测等优点,最低检测浓度能达到10^-7 mol L^-1,满足国家食品安全要求的最低标准。另外,Al/Ag活性基底对三聚氰胺检测具有较高的拉曼测试重现性,连续测定150小时,拉曼强度波动不大;并且该Al/Ag活性基底能够在三乙醇胺、N,N?-二甲基甲酰胺和1,2-丙二胺等胺类物质中实现对三聚氰胺的选择性检测。本研究对快速构筑具有SERS活性的传感器并实现对食品中有毒、有害物质的快速检测和降解的实际应用非常有利。