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纳米材料的诞生和发展使人类迈入了一个崭新的微观世界，因而被认为是二十一世纪最为重要的科学技术之一。其中，石墨烯由于其良好的导电性能、生物相容性以及大的比表面积，它正逐步成为理想的电化学生物传感器修饰材料。为了增加石墨烯的功能性，我们进一步引入了DNA修饰石墨烯，合成功能化的单链DNA/还原石墨烯纳米材料。石墨烯拥有较大的活性表面积(2600m2g-1)，为检测分子提供广阔的吸附表面，其独特的杂交平面结构导致的超高的电子传递速率增加了检测灵敏度。而DNA作为天然生物纳米材料，与小分子有机物质和无机物质之间，包括小分子抗肿瘤药物，致癌物质还有环境污染物，有可逆的相互作用，增加了检测分子在单链DNA/还原石墨烯表面的吸附，降低检测最低检出限。并且，DNA对于金属阳离子有强烈的吸引力，存在于DNA表面的碱基功能团可以作为金属粒子的结合位点，控制合成稳定的金属纳米粒子。可以进一步在DNA修饰石墨烯功能纳米材料种引入金属纳米粒子，拓展纳米材料的应用领域。 首先，我们利用DNA对于小分子的吸附作用，合成DNA修饰石墨烯纳米材料用于神经递质多巴胺痕量检测。通过与其他检测方法比较，虽然本工作的检出限很低。但是线性范围太窄，而且多巴胺氧化窗口较宽。 为了进行实际样品的检测，我们利用DNA对于金属纳米粒子的控制生长作用，进一步在DNA修饰石墨烯功能纳米材料种引入金纳米粒子，合成单链DNA/还原石墨烯/金纳米粒子纳米材料用于神经递质多巴胺痕量检测。该检测方法可以在0.1-20μM范围内显示良好的线性，最低检出限为5×10-8M。而且，此纳米材料显示了良好的抗干扰能力，在AA和UA的干扰下，仍可以对多巴胺进行痕量检测，显示了应用于实际测量血清中的多巴胺的潜力。 为了拓展该功能材料的应用领域，我们进一步合成了单链DNA/还原石墨烯/棉花状铂纳粒子用于甲醇燃料电池，成功解决了甲醇燃料电池阴极材料的铂毒化问题，提高材料催化性和抗毒化性，并解释了该功能材料的抗毒化机理。