纳米材料因为其尺寸范围在1-100 nm，因此表现出许多区别于常规材料不同的特殊物理和化学性质，并已广泛应用于催化和新一代生物传感器设计等领域。本文以细胞色素C的分析检测为目标，同时以TiO2纳米材料的开发和改性为重点，开展了基于二氧化钛的纳米复合材料在生物传感方面的研究，具体研究内容如下：　　(1) CdS/Au/TiO2纳米复合材料的制备及其光电性能研究。我们首先采用阳极氧化法制备了 TiO2纳米管阵列，然后通过脉冲电沉积法将平均尺寸约为5-20 nm的 Au纳米颗粒沉积到 TiO2纳米管基底上，随后运用连续离子层吸附和反应技术固定了CdS量子点，成功制备了4CdS/Au/TiO2纳米复合材料。CdS(2.24 eV)与TiO2(3.2 eV)两者的结合可以构建阶梯状的带隙结构，这种带隙结构能够提高材料的光子吸收，促进光电流产生，表现出良好的光催化活性。而Au NPs由于具有强烈的表面等离子体共振效应，可用于增加 TiO2纳米管的光转换效率。CdS/Au/TiO2纳米材料解决了TiO2纳米材料对可见光利用率低的问题，具有高效的电荷转移性能。与 TiO2纳米材料相比，CdS/Au/TiO2展现出良好的光电性能，光电流强度显著增强，可达7.08 mA/cm2。此外，我们选定有机污染物2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为目标分子，通过4CdS/Au/TiO2复合电极光催化降解2,4-D的研究，验证了其良好的光催化性能。实验结果表明，经过2 h的连续光辐射后，污染物2,4-D被完全降解。在连续5次循环降解2,4-D之后，4CdS/Au/TiO2纳米复合材料的降解效率由100％降低到86.5%。总体来说，4CdS/Au/TiO2纳米复合材料具有良好的化学稳定性。　　(2)基于CdS/Au/TiO2纳米复合材料的无标记光电传感器检测细胞色素C。将具有优异的光电转换效率和高稳定性的CdS/Au/TiO2纳米电极作为基底，在此基础上修饰带巯基的细胞色素C特异性适配体，构建了无标记光电传感器用于细胞色素C的定量检测。检测原理：当加入细胞色素C之后，由于与巯基适配体之间的特异性识别作用，细胞色素C与适配体结合形成复合物，该复合物带来很强的空间位阻效应，从而引起传感器光电信号的改变。通过测量光电流变化值实现对细胞色素C的定量分析，该方法由于适配体与细胞色素 C之间的特异性结合使传感器显示出较低的检测限和高度的选择性。实验结果表明传感器对细胞色素C浓度的线性响应范围为5 pM至100 nM，检测限达到3.45 pM。此外，进一步的实验数据表明该传感器具有良好的重现性和稳定性。