由于电化学检测在快速、灵敏、简便、无毒、低成本和活体检测应用等方面具有无可拟的优势，因此在临床病理诊断、环境监测、药物分析等领域受到了化学家和生物学家的日益重视和关注。近年来，采用新技术和使用新材料是电化学传感器的一个研究发展方向，其中用碳纳米管(CNTs)和多孔硅(PS)构建电化学传感器是目前的研究热点。这些新型纳米材料具有优良的物理、化学、电催化性能以及良好的生物相容性，将其应用于电化学传感器的制备可以较大提高传感器的响应性能。本文系统的研究了不同的CNTs的电化学性质规律，并结合了CNTs和PS两种新型纳米材料制备成电化学传感器，另外进一步研究了不同多孔硅负载血红蛋白(Hb)修饰电极的直接电化学，具体内容如下：　　 (1)以碳糊电极(PE)的形式研究了不同直径的多壁碳纳米管(MWNTs)：从小于8nm到大于50 nm；不同长度的MWNTs：1-2 nm的短MWNTs和10-30 nm的长MWNTs；不同官能团的MWNTs：带羧基的和不带羟基的MWNTs的电化学性质。使用K3[Fe(CN)6]溶液和]还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)溶液作为检测的体系，实验结果表明长MWNTs对NADH的催化活性比短MWNTs好，纵观所有不同直径的MWNTs，直径在20-30 nm的MWNTs对NADH的电催化活性最好，而带羟基的MWNTs由于有更好的亲水性所以在K3[Fe(CN)6]体系里，显示出更好的电子转移速率，但是对NADH的催化性能却很不理想，这些研究数据为实验中对MWNTs的选择提供一些有用的参考。　　 (2)首次结合多孔硅和CNTs制作成碳糊电极，制作成新型的电化学传感器，并研究这种多孔硅-碳纳米管碳糊电极(PS-CNTPE)的电化学性能，同时为了更好的突出这种新型电极的优点，制作了多孔硅石墨碳糊电极(PS-CPE)作为比较。本实验使用了三种不同形貌的PS: tube，meso，vesicle分别制作成碳糊电极，研究其电化学性质。这三种PS具有不同的形貌，不同的孔径，其中tube和meso的孔径相近，为介孔硅(MPS)，vesicle孔径较大，为大孔材料(LPS)。通过在K3[Fe(CN)6]溶液里面的响应比较了这三种不同的PS对碳糊电极电子转移速率的影响，并比较三种电极对H202和NADH氧化的催化性能，结果表明MPS-CNTPE对其氧化没有催化作用，但是MPS的引入.能极大的增强电极的电流响应，使其对H2O2和NADH氧化峰变明显，与MPS-CPE相比，MPS的引入为CPE的电化学性能带来了消极的影响，但是值得注意的是vesicle-CPE具有较好的电化学性质，这可能是由于vesicle孔径较大，与石墨大小较为相近，两者混合作用更为明显的缘故，从这个现象可以看出不同形貌的多孔硅有不同的电化学性质，和不同材料混合能发挥不同的作用。　　 (3)近年来关于多孔硅固定酶/蛋白的直接电化学的研究大量涌现，多孔硅/酶生物传感器成为研究热点，但是他们主要着重于Hb吸附于介孔硅材料和单纯的Hb的电化学性能的比较，Hb吸附在不同多孔硅载体的电化学性质的比较是很少的。多孔硅不同孔径和结构的变化如何影响Hb的电化学活性呢？目前为止，据我们所知还没有任何关于这方面的报道，我们认为在多孔硅的合成方式越来越多，形貌越来越多样化的今天，研究多孔硅的孔径和结构对吸附客体-生物分子的影响是很重要的。因此本实验比较三种不同的多孔硅：tube(孔径16 nm，管状结构)，meso(孔径13 nm，二维六方晶系)，vesicle(孔径100-200 nm，泡囊状)作为吸附载体，使用层层吸附(LbL)的方法，吸附Hb，修饰成(PS-Hb)n/玻碳电极(GCE)，对Hb的电化学性质的影响。实验结果表明，Hb分别吸附于三种多孔硅中均能发生直接电子转移，计算其电子转移系数，电子转移速率常数，表面负载量，并研究了修饰电极对H202还原的催化活性。结果表明电子转移速率大小分别为：(meso-Hb)2/GCE>(tube-Hb)2/GCE>(vesicle-Hb)2/GCE，也就是说在一定的孔径范围内，负载主体的孔径越小，Hb的电子转移速率越快。表面吸附量和对H202还原的催化活性大小为(tube-Hb)2/GCE>(meso-Hb)2/GCE>(vesicle-Hb)2/GCE，说明对于Hb的三维立体结构6.4×5.5×5.0 nm来说，meso，13 nm的孔径偏小导致其负载量偏小；vesicle，100-200nm的孔径太大导致Hb在vesicle孔内吸附不牢固，因此负载量也偏小，类似地，对H2O2还原的催化活性也是(tube-Hb)2/GCE最好。