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酶是生物大分子,其电活性基团或氧化还原中心被包埋在多肽链内部,很难与电极表面进行接触,因此,酶与电极之间很难直接进行电子转移。而纳米材料由于具有独特的电学、催化特性及良好的生物相容性,因此纳米材料作为电极修饰材料,具有很高的活性和选择性。利用纳米材料对电极进行修饰,可使电极拥有大的比表面积,优良的吸附性能等,进而增大电流响应,降低检测限。本论文分别将GR、GR-ZnO-Ag口g-C3N4纳米材料作为修饰材料,制备了ChOx/CS-GR/GCE胆固醇酶生物传感器、GCE/GR-ZnO-Ag-CS/GOx/nafion和 nafion/GOx/CS-g-C3N4/GCE葡萄糖酶生物传感器,研究了酶的直接电化学与电催化行为。制备的传感器具有宽的检测范围、低的检测限、好的重现性和稳定性等,可用于实际样品的检测。(1)以天然石墨为原料采用微波法制备出了氧化石墨烯(GO),通过简单的原位还原法将壳聚糖-氧化石墨烯(CS-GO)还原为壳聚糖-石墨烯(CS-GR)。将胆固醇氧化酶(ChOx)固定在CS-GR复合材料修饰的玻碳电极(GCE)上,制备了ChOx/CS-GR/GCE电极,实现了ChOx的直接电化学。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FI-IR)、循环伏安法(CV)、交流阻抗(EIS)及差分脉冲伏安法(DPV)等表征手段对产物及电极进行了表征,研究了电极的导电性能、电催化性能、稳定性和重现性。结果表明：制备的ChOx/CS-GR/GCE电极有宽的响应范围(0.005-1.0mM),低的检出限(0.715μM),低的Michaelis-Menten常数(17.39μM)和高的电子转移速率常数Ks(2.85s-1)。此外,生物传感器也表现出了好的重现性、稳定性和很高的特异性,可以完全排除UA、AA、DA和葡萄糖的干扰,可用于实际样品的检测。(2)以天然石墨、硝酸银(AgNO3).柠檬酸(C6HgO7)及二水合乙酸锌(Zn(CH3C00) 2 · 2H2O)为原料,采用微波法合成P RGO-ZnO-Ag纳米复合材料并利用原位还原的方法将部分还原的氧化石墨烯(PRGO)底还原为GR。将葡萄糖氧化酶(GOx)固定在G R-ZnO-Ag-CS复合材料修饰的玻碳电极(GCE)上,制备了GCE/GR-ZnO-Ag-CS/GOx/nafion葡萄糖酶生物传感器,实现了葡萄糖氧化酶的直接电化学。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、循环伏安(CV)及差分脉冲伏安法(DPV)等表征手段对产物及电极进行了表征,研究了电极的导电性能、电催化性能、稳定性和重现性。结果表明：制备的GCE/GR-ZnO-Ag-CS/GOx/nafion葡萄糖酶生物传感器具有宽的响应范围(0.1-12.0mM),低的检出限(10.6μM),低的Michaelis-Menten常数(0.25mM)和高的电子转移速率常数Ks(2.85s-1)。此外,生物传感器也表现出了好的重现性、稳定性和很高的特异性,可以完全排除UA、AA、DA的干扰,可用于实际样品的检测。(3)以三聚氰胺为原料成功制备了g-C3N4纳米材料。将葡萄糖氧化酶(GOx)固定在CS-g-C3N4复合材料功能化的玻碳电极(GCE)上,制备了nafion/GOx/CS-g-C3N4GCE葡萄糖酶生物传感器,实现了葡萄糖氧化酶的直接电化学。采用x-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安(CV)及差分脉冲伏安法(DPV)等表征手段对产物及电极进行了表征,研究了电极的导电性、电催化性、稳定性和重现性。结果表明：制备的nafion/GOx/CS-g-C3N4/GCE葡萄糖生物传感器有宽的响应范围(0.1～8.0mmol/L),低的检出限(46.7μM)和低的Michaelis-Menten常数(0.42mM)。此外,生物传感器也表现出了好的重复性、稳定性和很高的特异性,可以完全排除UA、AA、DA的干扰,可用于实际样品的检测。