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电化学传感器在食品检测、环境分析、生物传感等众多领域显示了潜在的应用前景。石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面纳米材料，其特殊的单原子层结构决定了它具有丰富而新奇的性质。石墨烯具有良好的电传导性能，并具有比碳纳米管材料更高的表面积。将石墨烯用于电化学传感器具有重要的应用前景，是当前备受瞩目的研究领域。然而，石墨烯的表面呈疏水状态，层间有较强的范德华力，容易产生聚集，难溶于水及常用的有机溶剂。因此，石墨烯的功能化及其在新型电化学生物传感器构筑中的应用具有重要意义。层层自组装(LBL)技术具有操作简单、条件温和、不受基底大小和形状限制等优点，是目前广泛应用的传感器构筑方法。通过LBL法构筑基于功能化石墨烯的新型电化学传感器有望拓展传感器构筑新方法并实现新应用。论文研究了石墨烯的功能化方法，利用阳离子聚电解质-聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和氧化还原型聚合物-二茂铁接枝聚乙烯亚胺(PEI-Fc)，通过非共价作用与石墨烯(G)复合，制备了PDDA-G、PEI-Fc-G两种纳米复合材料。PDDA-G、PEI-Fc-G可在水中稳定分散。紫外-可见(UV-vis)光谱结果表明成功制备出PDDA-G与PEI-Fc-G。透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)表征证明了PDDA-G、PEI-Fc-G的单层结构。Zeta电位测试表明PDDA和PEI-Fc在充当石墨烯分散剂的同时，赋予PDDA-G、PEI-Fc-G正电荷性质。基于PDDA-G的正电荷特性，论文研究了PDDA-G/辣根过氧化酶(HRP)多层膜传感器的静电LBL法制备及应用。UV-vis光谱图表明LBL法制备得到均匀有序的(PDDA-G/HRP)n多层膜。基于有机巯化物对HRP酶活性的抑制，利用构筑的(PDDA-G/HRP)n修饰电极实现了对半胱氨酸的检测，检测线性范围较宽(4-28μM，28-146μM)。论文基于金纳米粒子掺杂的普鲁士蓝类似物铁氰化铜(CuHCF)的LBL制备方法，研究了PDDA-G/CuHCF多层膜电化学传感器的制备和应用。论文首先制备了巯基丙酸稳定的金纳米粒子(MPA@AuNPs)， TEM表征结果表明MPA@AuNPs粒径相对均一，基于静电作用使MPA@AuNPs吸附在PDDA-G修饰电极上。利用MPA-Cu2+的配位作用，铁氰化钾与Cu2+及巯基相互作用、通过LBL法得到均匀有序的PDDA-G/MPA@AuNPs/CuHCF/(MPA/CuHCF)4多层膜修饰电极，并实现了对肼的高灵敏检测。检测线性范围为0.4μM-130μM，检出限为72nM。以PEI-Fc-G为功能性纳米材料，基于伴刀豆球蛋白A(ConA)和HRP间的生物亲和作用，利用LBL法实现了HRP标记抗体(HRP-Ab)的组装，制备了免疫传感器。以PEI-Fc-G中的Fc为固定化的电化学探针，利用示差脉冲伏安法(DPV)实现了对癌胚抗原(CEA)的无试剂高灵敏检测。检测线性范围为0.1-10.0ng/mL和10.0-180.0ng/mL，检出限为0.04ng/mL。