二硫化钼（MoS2）是一种典型的过渡金属硫化物,由于其超薄的结构和独特的物理化学性质而受到了广泛的关注。单层或少层MoS2纳米片被认为是石墨烯的半导体类似物,因其具有高的比表面积、优异的光热转换性能、易于功能化等优点,已在催化、载药、疾病治疗等许多领域中得到应用。然而,未改性的MoS2在许多方面并不能满足当前的应用需求,因此开发基于MoS2的多功能纳米材料显得尤为重要。本论文通过改进的液相剥离方法制备了 MoS2纳米片,对其采用不同手段进行表面功能化,并展开了疾病检测与治疗两方面的应用研究。首先,我们利用表面活性剂胆酸钠配合超声破碎的方法成功在水溶液中制备了 MoS2纳米片。通过X射线衍射（XRD）、X射线电子能谱（XPS）、紫外可见光吸收光（UV-vis）、拉曼光谱（Raman）等表征手段证明该纳米片为少层或单层;通过透射电镜（TEM）图像可知该纳米片的直径在200 nm左右。根据MoS2纳米片易于用贵金属纳米粒子修饰的特点,采用还原法上合成了金纳米颗粒（AuNPs）功能化的MoS2纳米片,并将其作为电极修饰材料,构建了针对多巴胺和抗坏血酸的电化学传感器。XRD、红外光谱（FTIR）、XPS、Raman结果均证明AuNPs修饰MoS2纳米片合成成功。TEM结果显示AuNPs尺寸均匀并分布在MoS2纳米片表面。电化学测试结果表明,该传感器对多巴胺和多巴胺有良好的电催化活性,线性量程分别为0.5-350 μM和5-900 μM,检测灵敏度分别为0.2 μM和1.5 μM,电化学数据证明构建的电化学传感器具有令人满意的宽量程和灵敏度。另外,阻抗的数据也证明AuNPs功能化的MoS2纳米片具有较高的扩散效率和优异的导电性能。AuNPs的修饰一定程度上弥补了 MoS2纳米片与金属和石墨烯等导体之间的差距,提高了 MoS2传感体系的导电性和催化活性。此外,我们采用第一性原理计算的方法,对合成材料的电催化机理进行探索。本章实验对生物传感器在生物小分子检测、临床医学诊断等领域应用具有重要的应用价值。此外,我们对MoS2纳米片开展了疾病治疗方面的应用。虽然MoS2纳米片具有高的比表面积,但是由于MoS2在生理条件下的稳定性很差,因此有必要对其进行表面改性以提高其稳定性。我们将纳米片通过硫化学作用分别修饰了以硫辛酸为端基的聚乙二醇和聚乙烯亚胺高分子,使得材料的稳定性和生物相容性有了改善,并使其对微酸性生物环境具有响应性。为了进一步提高材料的生物相容性并使其具有靶向性,我们在所得到的材料表面连接上了用生物素修饰的牛血清蛋白。FTIR结果表面上述物质已成功修饰在MoS2纳米片表面。接着,我们通过光热实验发现该多功能MoS2纳米复合材料光热效率可以达到21%,显示出良好的光热转换性能。此外,我们对多功能MoS2纳米复合体的药物装载进行了分析,发现其对阿霉素的载药率在11%左右,具有良好的载药能力。另外,TEM图像显示所合成的纳米复合体材料载药前后的直径大小都在400 nm左右,没有明显的变化,并且与动态光散射（DLS）的结果相一致。最后,我们对多功能MoS2纳米复合体进行了细胞毒性的分析,细胞实验的结果表明多功能纳米载药复合体是一种生物相容性很好的材料,并且当材料负载阿霉素后具有杀伤癌细胞的作用。以上关于MoS2纳米片在疾病治疗方面的应用探索为其实现光热和药物联合治疗奠定了基础。