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电化学生物传感器因具有制备简单、成本低、选择性和灵敏度高等特点被广泛应用于环境、食品和医学等领域。为实现电化学生物传感器的广泛应用,对裸电极进行特定的修饰变得非常重要。碳纳米材料因具有良好的导电性、较大的比表面积和较好的生物相容性等特点被广泛用作电化学生物传感器的修饰材料。碳纳米材料能改变裸电极表面的微结构,提高修饰电极的选择性和灵敏度。本论文将碳纳米材料与其他纳米材料复合,用于构建电化学生物传感器,并用于生物小分子电催化性能的研究。本论文开展的工作主要如下:(1)通过电化学聚合和电化学氧化法制备了过氧化2-氨基吡啶/碳量子点(PAPox/CQDs)修饰电极,利用循环伏安法和差分脉冲伏安法对所制备的修饰电极进行电化学性能测试。研究表明,PAPox/CQDs修饰电极可实现鸟嘌呤(GU)和腺嘌呤(AD)的同时测定。因PAPox和CQDs之间良好的协同作用,GU和AD的两个氧化峰彼此分离,峰电位之差达320 mV。此外,在GU和AD浓度分别为1.0～116和1.0～128 μM范围内,响应电流与浓度呈现良好的线性关系,检出限分别为0.48和0.35 μM(S/N = 3)。(2)采用电化学聚合法制备了聚溴甲酚绿/碳量子点(PBG/CQDs)修饰电极,利用循环伏安法和差分脉冲伏安法对PBG/CQDs修饰电极进行电化学性能测试。基于CQDs和PBG具有较大的比表面积及较好的电催化活性,PBG/CQDs修饰电极可实现GU和AD的同时测定,且二者的氧化峰电位分别位于0.82和1.13 V处。此外,PBG/CQDs修饰电极具有良好的选择性,且共存干扰物质对测定没影响。(3)通过电聚合的方式在氧化石墨烯(GO)上固定聚甘氨酸(PGLY),合成PGLY/GO修饰电极,利用循环伏安法和差分脉冲伏安法对所制备的修饰电极进行电化学性能测试。结果表明,该修饰电极可实现GU和AD的同时测定,GU和AD的两个氧化峰彼此分离,峰电位之差达300 mV。此外,在GU和AD的浓度分别在0.15～48和0.090～103 μM范围内,响应电流与浓度呈现良好的线性关系,检出限分别为 0.026 和 0.030 μM(S/N = 3)。(4)通过电沉积的方式在GO上电沉积Ni0合成NiO/GO修饰电极,利用循环伏安法和差分脉冲伏安法对所制备的修饰电极进行电化学性能测试。结果表明,由于NiO和GO的协同作用,该修饰电极可实现抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的同时测定。AA、DA和UA之间的氧化峰彼此分离,AA-DA和DA-UA峰电位之差分别为120和160 mV。在DA和UA共存的条件下,AA检测的线性范围为40～700 μM,检出限为0.55 μM(S/N = 3)。在AA和UA共存的条件下,DA检测的线性范围为2.0～60 μM,检出限为0.10 μM(S/N = 3)。在AA和DA共存的条件下,UA检测的线性范围为2.0～120μM,检出限为 0.14μM(S/N = 3)。综上所述,本论文主要通过电化学法制备了 PAPox/CQDs、PBG/CQDs、PGLY/GO和NiO/GO四种纳米复合材料修饰电极,并将其用于GU、AD、AA、DA、UA等的检测。结果表明,所制备的四种修饰电极对GU、AD、AA、DA、UA等的电化学催化具有良好的选择性、重现性和稳定性。