纳米材料是纳米技术的一个重要组成部分，在科技发展和社会进步中起到中流砥柱的作用。纳米材料的尺寸介于原子、分子和宏观体系之间，所以其表现出既不同于微观又不同于宏观的许多优异的特殊性能。其次，纳米材料具有大的比表面积，优良的的力学、光学、电学、磁学、生物相容性和催化性能，使其在构建电化学传感器用于分析检测领域具有广阔的应用前景，将纳米材料引入电化学传感，对于推动电化学传感器的发展创造了新的机遇，对于提高传感器的性能即构建高灵敏、高选择性、稳定性好的传感器提供了无限的可能性。　　另外，双极电极电化学是近几年发展起来的一门新的电化学研究热点方向，由于其结构简单，制作加工方便，在外加电场的诱导作用下，利用无线连接的方式使双极电极的两极发生电化学氧化-还原反应等诸多优势，现已广泛应用于纳米材料的合成及不对称修饰、电化学传感用于环境检测及临床分析诊断等领域。双极电极应用于电分析化学传感的优势主是无导线连接，结构简单方便;大量的电极阵列能同时被一个外加的电压所控制，可实现高通量检测;传感的电极可以做成微米级甚至纳米级的尺度，易于集成化和微型化;在双极电极的两极所发生的反应是等量的，即氧化还原反应得失电子的量是相等的;在封闭式双极电极体系中，双极电极的阴阳两极之间通过绝缘体隔开，使得两极上的氧化还原反应彼此之间互不干扰。　　基于以上功能纳米材料及双极电极在构建电化学传感器中的优势，本论文中，主要致力于合成制备了新型的功能化纳米复合材料，并利用其优良的性能构建了电化学及电化学发光传感器实现了对肿瘤标志物及环境污染物的检测;探索研究了封闭式双极电极的原理，结合电化学发光和电致变色作为信号输出，构建了一系列新的电化学传感分析体系，并研究了其在分析化学中的应用。具体内容包括以下几个部分:　　1.功能化纳米材料的合成、表征及用于构建电化学传感器的研究和应用:　　(1)通过自消融模板法和高温煅烧制备得到了晶相良好的碳化钼(Mo2C)纳米管，并对其进行了表征。基于Mo2C纳米管良好的电催化性能、导电性能和高的活性表面积，首次将其作为一个良好的基底材料来负载组装硫瑾分子，构建了一个无酶、免标记的电化学免疫传感器实现了对甲胎蛋白(AFP)的检测。负载的硫瑾分子不仅起到连接抗体的桥梁作用，而且还可以作为电化学指示探针用于目标物的检测。所构建的电化学传感器对AFP的检测具有良好的灵敏性、选择性、稳定性及重现性。　　(2)利用牛血清白蛋白(BSA)作为保护剂合成制备了金-银(Au-Ag)双金属纳米簇，对其结构和形貌进行了表征，并首次以三乙胺(TEA)为共反应剂研究了其阳极电化学发光(ECL)性能。基于Au原子与Ag原子的协同作用，所得到的双金属纳米簇的ECL强度要比单独的Au簇或Ag簇高很多，Ag原子的掺杂显著增强了Au簇的ECL强度且降低了其ECL激发的初始电位，表明Au-Ag双金属纳米簇可以作为一种理想的ECL发光材料用于构建ECL传感器。基于Hg2+对双金属纳米簇的猝灭作用，构建了一个ECL传感器实现了对Hg2+的检测，且具有良好的检测性能。　　2.基于封闭式双极电极构建电化学传感器的研究和应用:　　(1)基于封闭式双极电极阵列，并以普鲁士蓝的电致变色为输出信号构建了一个电致变色双极电极传感平台实现了对癌胚抗原(CEA)的高通量可视化检测。以正常人体血清样品中CEA的含量(5ng/mL)作为参考标准，该传感平台能够简单、快速、可视化的区分正常人和患有癌症风险的人，并且对CEA的检测具有良好的选择性。该传感平台在临床诊断及实时监测方面具有很大的应用前景。　　(2)设计了含有两个双极电极的封闭式双极电极电化学传感系统并首次将2-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)的电化学氧化变色和普鲁士蓝(PB)的电化学沉积变色同时引入到该双极电极传感体系中，构建了一个统一的双电致变色双极电极实现了可视化操作各种高级的逻辑传感器件。通过定义在双极电极不同极点的颜色变化作为可视化的信号输出，在调控不同的输入组合下，实现了对编码器、解码器、解多路复路器、键盘锁及一个三输入两输出的高级串联逻辑回路的可视化操作。　　(3)首次基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜良好的性能，构建了一个纳米级封闭式的双极电极阵列。该纳米级双极电极阵列的制作方法简单快速，只需将金纳米棒沉积在刻蚀好的PET薄膜孔道内，并且双极电极的尺寸可通过刻蚀时间来调控。基于以上的纳米级封闭式双极电极阵列，实现了对氧化剂、ECL共反应剂、猝灭剂及肿瘤标志物的检测，且具有良好的检测效果。表明该纳米级双极电极在多重分析中具有潜在的应用价值。