纳米材料具有独特的光学、电学和催化特性及良好的生物相容性，将纳米材料应用于光电化学传感器的设计可显著提高传感器的性能。本研究主要分为三个部分：⑴构建纳米金可视化传感器，用于水中重金属Cd2+的检测。通过形成Au-S键，将6-巯基烟酸(MNA)和L-半胱氨酸(L-Cys)修饰到纳米金的表面上，基于Cd2+与纳米金表面MNA和L-Cys的相互作用，改变纳米金的聚集状态，引起纳米金颜色肉眼可见的改变，实现对Cd2+的高灵敏、高选择性、可视化检测。实验发现双功能基修饰的纳米金比单功能基修饰的纳米金对Cd2+有更好的灵敏度，该方法也成功用于检测环境水样（湖水）中的Cd2+浓度。⑵构建纳米金/石墨烯电化学传感器，用于尿酸(UA)的高灵敏检测。合成水溶性的聚（二烯丙基二甲基氯化铵）修饰的石墨烯纳米片(PDDA-GNs)并运用UV、XRD和XPS等方法对其进行表征。以UA为目标物质，对比了一锅反应、原位还原和吸附的方法合成的三种不同的纳米金/石墨烯杂合纳米复合物的电催化性能，证明了从电化学的角度考虑吸附法是合成纳米复合物较好的方法。采用吸附的方法首次合成了聚（二烯丙基二甲基氯化铵）保护的纳米金/石墨烯纳米复合物(PDDA-AuNPs/GNs)，在优化条件下，该纳米复合物修饰电极对UA的响应信号比裸电极提高了102.1倍，实现了UA的高灵敏检测。该方法也可运用于肾上腺素(AD)存在条件下，UA的定量检测。⑶构建导电共聚物修饰电极，用于抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和UA的同时检测。在电极表面电聚合2-氨基噻唑和2-氨基-4-噻唑乙酸(浓度比1∶4)的混合物，制得新型的导电噻唑共聚物修饰电极。运用UV、FT-IR、SEM以及电化学方法对噻唑共聚物进行了表征，证明该聚合物不是这两种单体聚合物的简单机械混合物，而是一种真正意义上的共聚物。该聚合物修饰电极可同时增大正负电荷电化学探针分子的电化学信号。将其用于生理环境下带不同电荷的生物分子AA、DA和UA的测定，可有效消除三者的相互干扰并明显增大阳极峰电流，实现它们的同时检测。