微流控技术因其结构紧凑、无标签、所需试剂少、成本低、检测速度快等优点被广泛应用于化学成分分析、物理量测量和生物医学检测等领域。金纳米材料的高催化活性和纳米结构易制备的特点,使其在微流控技术领域有重要应用。本课题围绕金纳米材料的光学特性及其在微流体传感中的应用开展了如下三部分的研究内容:第一:离子溅射法大面积自组装制备金纳米材料。采用离子溅射法制备了金纳米粒子薄膜和金纳米薄膜材料,并进行了材料表征分析。原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）的测试表明,70 s溅射得到了连续平整的35 nm厚度的金纳米薄膜;10s溅射得到了均匀分布的金纳米粒子薄膜,其平均高度为10 nm,直径约20 nm。第二,金纳米材料的偏振吸收特性的研究。从局域表面等离子体共振（LSPR）效应和麦克斯韦电磁波理论出发,讨论了光的全反射理论和多层膜结构模型理论。阐明了金纳米膜在全内反射结构下的光电场分布,分析了不同厚度的金纳米膜的偏振吸收特性及几个影响因素,并进行了MATLAB模拟。开展了在全内反射结构下金纳米膜与光的相互作用实验,得出其偏振吸收特性和宽带响应特性。对比研究了金纳米粒子薄膜和金纳米薄膜的吸收特性,发现金纳米膜的厚度对不同偏振光的吸收有显著影响,随后通过理论模拟,模对实验现象进行了深入地分析。第三,光学折射率传感器及微流体探测应用展示。金纳米粒子薄膜的偏振吸收特性,使其对与之接触的介质2的折射率非常敏感,因此能够对介质2折射率的微小变化进行检测。基于此,我们制备了高灵敏、实时监控、超快响应的光学折射率传感器。通过更换溶液（配比）或者改变液体压力大小都能够引起折射率的改变,因此我们使用折射率传感器构建了一套能够实时地、灵敏地探测微流体的种类和液体压力的系统。该微流控传感器的灵敏度为3.4×10~5 m V/RIU,检测极限为3×10-6。综上所述,本课题开展了基于金纳米材料的全内反射光学研究,实现了快速、实时、无损、免标记地对介质光学折射率进行探测,并构建了一套实时、灵敏地探测微流体的种类和液体压力的系统。本课题研究内容提供了一种探测折射率的有效手段,也为基于金纳米材料的折射率传感器在微流体领域的应用打下了基础。