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伴随纳米科学和纳米技术的迅猛发展,将形貌可控的功能纳米材料引入到电化学传感研究中,实现新颖传感界面的构建和调控以解决环境监测、疾病早期诊断等领域存在的疑难问题,已经成为未来电分析化学发展的必然趋势之一。本论文采用化学法、电沉积法和生物法,制备了形貌独特的金属、非金属及其复合纳米材料,并构置了十三种新型电化学传感器,研究了蛋白质(酶)的直接电化学及其对小分子物质的电催化,建立了测定葡萄糖、过氧化氢、肼和亚硝酸盐的分析新方法。该研究可为蛋白质的直接电化学研究提供借鉴,拓展了电化学传感和纳米材料的研究内容。全文共分五章,作者的主要贡献如下：1、采用化学法制备了三种功能化石墨烯材料,构置了Nafion/Hb-IL-GE/CCE、 Hb-IL-AuNPs-GE/CCE和Hb-Fe3O4-GE/CCE传感器,研究了Hb直接电化学和电催化行为,建立了测定过氧化氢的分析新方法。研究表明,IL改善了GE在电极表面的固载性能,提高其稳定性,AuNPs改善了GE与蛋白之间的相互作用,Fe304克服了GE自身缺陷,同时提高了目标电极的稳定性和电催化性能。三种传感器中,Ib-Fe3O4-GE/CCE的分析性能最佳,其对H202的电催化还原响应时间<3s,线性范围为1.5×10-6-5.9×10-4mol·L-1,检出限为5×10-7mol·L-1(S/N=3),重复性和稳定性良好。采用水热法制备了卷发梳状碳CLC,构置了Hb/{CLC-PDDA/AuNPs}3/PDA/ITO传感器,研究了Hb在传感界面上的电化学行为,建立了测定H202的分析新方法。在最佳的实验条件下,该传感器测定H2O2响应时间<2s,线性范围为6.0×10-8～1.6×10-3mol·L-1,检出限为3.0×10-8mol·L-1(S/N=3)。采用气／液界面反应,制备了纳米四氧化三铁,构置了i-Fe3O4/CCE传感器,建立了肼测定的新方法。与传统方法比较,该方法反应条件温和、无需填充惰性气体保护所制备的Fe304形成三维网状膜结构；该传感器测定N2H4响应时间<2s,线性范围为1.0×10-7～6.0×10-4mol·L-1,灵敏度为152μA-(1.0×10-3mol·L-1)-1·cm-2,检出限为5.0×10-8mol·L-1(S/N=3)。2、采用模板牺牲电沉积法制备了PtNPs和PdNPs,构置了PtNPs/nanoZnO/GCE和t-PdNPs/GCE传感器,建立了测定N2H4的分析新方法。实验表明,nanoZnO纳米孔结构控制了氢气泡的释放使得形成的PtNPs纳米簇孔径分布均匀,而Ethaline的加入,有效抑制了牺牲模板中气泡的干扰,形成的PdNPs具有高度分散性的特性；与i-Fe3O4/CCE和PtNPs/nanoZnO/GCE相比较,t-PdNPs/GCE测定N2H4的检出限更低,达到3.0×10-8mol·L-1(S/N=3)。采用超声辅助电沉积制备了Co-GE和Cu-GE,构置了Co-GE/GCE和Cu-GE/GCE传感器,建立了测定肼和葡萄糖的分析新方法。研究表明,络合作用使得石墨烯和纳米钴在电极表面上分步沉积,形成花状的Co-GE异质体,构置的传感器测定N2H4的灵敏度高达562.5μA·(1.0×10-3mol·L-1)-1·cm-2; Ethaline的加入,使得石墨烯和纳米铜在电极上同步沉积,形成了花状Cu-GE复合物,构置的传感器测定葡萄糖的过电位降低到0.3V左右,响应时间<3s,线性范围为5.0×10-6～10-4mol·L-1和9.0×10-4～1.1×10-2mol·L-1,检出限为1.0×10-6mol·L-1(S/N=3)。将一锅法与电沉积相结合,通过苯胺的电聚合过程将Hb携裹式固载于ITO,构置了Hb-PANI/ZnO-AuNPs/ITO传感器,建立了测定过氧化氢的分析新方法。研究表明,ZnO、AuNPs和PANI的协同作用,使得Hb稳定固载并有效保持原有生物活性,构置的传感器与本论文上述提及的H202电化学生物传感器相比较,电子转移速率极大的提高,ks为4.4s-1。3、以鸡蛋蛋清为模板制备纳米金,构置了Mb-Cys-AuD/GCE传感器,建立了测定亚硝酸盐的分析新方法。研究表明,蛋清模板使得纳米金形成过程中扩散受阻,从而形成晶枝状结构。构置的传感器优于文献报道,测定NO2-的线性范围为5.0×10-7-4.0×10-4mol·L-1,检出限为3.0×10-7mo1.L-1(S/N=3),KMapp为2.0x10-4mo1.L-1采用葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化反应在GOx-CLC/PGE和GOx/DNA-GE/GCE上诱导生成金纳米粒子,构置了两种葡萄糖电化学生物传感器,建立了测定葡萄糖的分析新方法。研究表明,生物催化本身具有的富集作用与CLC、DNA-GE和AuNPs信号放大效应产生协同作用。与文献已有方法相比较,构置的葡萄糖传感器灵敏度高达2.44×104μA-(1.0×10-3mol·L-1)-1,提高了1.2～4000倍,检出限低至3.0×10-8mol·L-1(S/N=3),降低了1-3个数量级。