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本文以金属（Cu、Co、Ag）纳米线和聚苯胺（PANI）-金属同轴纳米电缆的制备、表征及性能研究为主要内容,对纳米线和纳米电缆的制备与形成机理进行了研究,通过多种手段研究了金属纳米线的场发射性能、导电性能,测试了以聚苯胺-金属同轴纳米电缆阵列为基本元件制成的超级电容、场发射源和传感器的性能,探索了TiO2/PANI-Ag的光电性能。采用二次铝阳极氧化法获得了孔径分别为80nm、120nm、160nm的多孔铝阳极氧化膜并将其组装成AAO电极。采用直流电沉积法在AAO电极中制备了直径为80nm、120nm、160nm,长度分别为2μm、5μm、10μm、20μm的Co、Cu、Ag纳米线阵列,并测试其场发射性能。场发射性能测试表明,Co、Cu、Ag纳米线阵列都有十分优异的场发射性能,纳米线越长,直径越小,场发射性能越好。直径80nm长度为20μm的Co纳米线阵列具有优异的场发射性能,其场发射增强因子达到3054,开启场强为1.66V/μm。利用直流电沉积方法制备了长度为20μm,直径分别为80nm、120nm、160nm的聚苯胺纳米线阵列和聚苯胺外皮厚度分别为2、5、10、15、25、35nm的聚苯胺-Ag、聚苯胺-Cu、聚苯胺-Co同轴纳米电缆阵列,并测试了它们的电导率。不同直径的PANI纳米线阵列的电导率随着直径的降低逐渐加大;相同直径的PANI-Co、PANI-Cu、PANI-Ag同轴纳米电缆阵列的电导率随PANI外皮的厚度的增加而降低,相同外皮厚度的纳米电缆阵列的电导率随直径的增加而增加。制备并比较了直径80nm长度为20μm的Ag纳米线阵列和直径80nm长度为20μm,PANI厚度为25纳米的PANI-Ag同轴纳米电缆阵列的场发射性能。Ag纳米线阵列和PANI-Ag同轴纳米电缆阵列的的开启场强（电流密度为10μA/cm2）分别为1.74V/μm、1.69V/μm。Ag纳米线阵列的形状影响因子β为2967,PANI-Ag同轴纳米电缆阵列的形状影响因子β为827。利用直流电沉积方法制备了TiO2/PANI-Ag同轴纳米电缆阵列并测试了其光电性能。光照开路电压变化曲线表明,在可见光照下,TiO2/PANI-Ag同轴纳米电缆阵列的光照开路电位变化值较PANI-Ag纳米电缆阵列大。将直径为80nm,长度为1.5μm、5μm、10μm,聚苯胺外皮厚度分别为1、5、10、25、35nm的PANI-Ag同轴纳米电缆阵列组装成超级电容并对其性能进行测试。结果表明,纳米电缆长度的增加没有使比容量发生显著变化;随着PANI的增厚,比容量明显大幅度下降。纳米电缆阵列电容器以氧化还原电容为主。长度为10μm,聚苯胺外皮厚度为1nm,直径为80nm的PANI-Ag同轴纳米电缆阵列的比容量达到283F/g。制备了直径为80nm,PANI厚度为1nm,长度分别为1.5μm、5μm、10μm的PANI-Ag同轴纳米电缆阵列,并对其在磷酸缓冲溶液中的多巴胺和维生素C的测定进行了研究。结果发现其灵敏度随着纳米电缆长度的增加而线性增加。