新型纳米材料的发现和纳米技术的发展已经给物理、化学、生物、计算机领域带来一场伟大的革命。由于小尺寸效应,纳米材料具备了光学、电学以及催化方面的优良性能。新型复合纳米材料的制备及应用也成为研究的热点。而环境污染物,以4-硝基酚(4-NP)为代表的酚类对人体健康造成了严重的威胁,生物体中的小分子如神经递质多巴胺(DA),构成人体蛋白质的氨基酸之一组氨酸(His)等,起着调控着人体正常生理活动的重要作用,一旦它们含量不正常就会导致多种疾病。因此,高效、灵敏的检测这些环境和人体内的重要小分子具有现实意义。但是考虑到环境和人体环境的复杂性,这些小分子由于含量过低,共存物质的干扰过大,给检测工作带来了增加了难度,因此开发具有分子识别功能的化学传感器是非常必要的。本论文研究的主要内容就是利用新型纳米材料,氧化石墨烯(GO)、石墨烯量子点(GQDs)、DNA为模板合成的银纳米簇(DNA-AgNCs),结合分子识别技术,如分子印迹技术,开发出了高效、灵敏、高选择性的检测4-NP、DA、His的电化学和荧光传感器。为环境污染物检测、生物分析、疾病诊断、新型的电化学和荧光传感器的开发方面提供了新的思路和方法。全文分为四个部分,具体如下：第一章绪论本章对几种新型纳米材料,包括石墨烯、石墨烯量子点等的发展应用方面做了总结和概述,着重论述了它们在化学传感领域的发展和应用。然后还提出了包括分子印迹技术和官能团、小分子、生物大分子化学修饰的分子识别技术,应用于纳米材料领域,制备具有分子识别功能的新型复合纳米材料。最后阐述了本论文研究的意义和主要内容。第二章基于石墨烯量子点的分子印迹材料制备及其对4-硝基苯酚的荧光传感研究本章成功的合成了新型的包被分子印迹聚合物的石墨烯量子点复合材料,并且构筑了检测4-硝基苯酚(4-NP)的荧光传感器。我们以GO作为原料,首先合成含有硅氧基团包被的石墨烯量子点(silica-coated GQDs),以这种量子点作为载体,4-NP作为模板分子,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)作为功能单体,四乙氧基硅烷(TEOS)作为交联剂合成聚合物,然后洗去模板分子,得到包被分子印迹材料的石墨烯量子点复合材料(MIP-GQDs)。这种材料的合成方法是我们第一次报道。实验中,我们用透射电镜(TEM),红外光谱(FT-IR),对材料的形貌、结构进行表征,并且将此材料应用于4-NP的荧光传感研究。结果表明,该分子印迹材料对4-NP具有快速的荧光响应和良好的选择性等优点,荧光猝灭程度与4-NP浓度在0.02～3.00μg mL-1范围内呈良好的线性关系,最低检测浓度为0.009μmL-1(S/N=3)。第三章氧化石墨烯掺杂的分子印迹碳糊电极的研制及其对多巴胺的选择性测定本部分将分子印迹技术应用到碳糊电极中,将DA的分子印迹材料(MIPs)和GO掺杂到碳糊电极中,并应用于人体尿液中DA的浓度。由于GO的电催化性质和大的表面积,已经被证明非常适用于电极研究或用作电极掺杂材料。分子印迹聚合物(MIPs)有很多的分子识别位点,能够提高传感器在检测过程中的灵敏度和选择性。首先我们研究了碳糊电极的制备,将MIPs、GO、石墨粉和二十烷以最佳的比例混合,填充到有铜丝的塑料棒中,成功的制备了碳糊电极(GO-MIPs-CPE),并将该电极应用于DA的电化学研究。同时还制作了掺杂GO的非印迹碳糊电极(GO-NIPs-CPE),未掺杂GO的分子印迹碳糊电极(MIPs-CPE)和未掺杂的碳糊电极(CPE)等电极作为对比实验。实验结果表明,GO-MIPs-CPE对多巴胺的具有更大的响应电流和更低的氧化电位,这是由于GO和MIPs共同作用的结果。在同等条件下,GO-MIPs-CPE传感器比GO-NIPs-CPE对DA的电化学响应比其他干扰物去甲肾上腺素(NE),肾上腺素(EP),抗坏血酸(AA),尿酸(UA)大,显示了该传感器良好的选择性。此方法在DA浓度为0.05-30μM范围内呈现出良好的线性关系,最低检测限达到0.02μM (S/N=3),显示了比较高的灵敏度。另外此方法应用于人体尿样中DA的检测,通过标准加入法,得到了良好的回收率。另外电极制作简单,成本极低,稳定性高,背景电流小,可以重复利用,都显示了该方法的优越性。第四章基于DNA-AgNCs/Cu2+的荧光传感器构筑及其对组氨酸的荧光传感研究本章开发了一种新型、快速、灵敏、高选择性的检测组氨酸的荧光传感器。DNA为模板合成的银纳米簇(DNA-AgNCs)具有很强的荧光,加入铜离子(Cu2+)后,其荧光猝灭,形成没有荧光的DNA-AgNCs/Cu2+探针。将此探针用于检测组氨酸(His)时,由于His和Cu2+特异性结合,Cu2+被His从DNA-AgNCs/Cu2+体系中拉出来。随着His浓度的增加,DNA-AgNCs/Cu2+探针荧光有增强的过程,从而成功的构筑检测His的荧光传感器。我们将此传感器用于检测His,并且考察了该方法的选择性,标准曲线和最低检测限。结果表明,在干扰物浓度是His浓度的5倍的混合样品中,这种方法仍具有良好的选择性。该方法在Cu2+的浓度为10-40μM范围内,呈现出良好的线性,最低检测限达到1.4μM (S/N=3)。此方法还有其他方面显著的优点,如材料制备简单,不需要有机溶剂,操作方便等。该方法还用于检测人工尿样,也得到了很好的回收率,这也表明该方法在实际应用中展现出巨大的潜力。