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作为一种新型碳材料，石墨烯因其独特的二维结构而具备大比表面积、优异的光、电、磁、力、热学和量子特性等物理化学性能，在物理、化学、生物、医药等众多学科及交叉学科中都有卓越的应用研究。在生物传感领域，石墨烯的极大比表面积、良好的生物相容性、优异的电子传递能力、π-π共轭结构、含氧官能团等都为生物分子的固载提供了平台。但是由于其片层之间存在范德华力、容易“团聚”的特点，限制了实际应用。本文旨在制备能够稳定存在的石墨烯及其金属纳米复合材料，并研究其在电化学领域的应用。本论文主要开展了如下几个方面的工作: 1.采用改进的Hummers法制备氧化石墨，以其与金属盐为前驱液，以无毒、环保的聚乙二醇(PEG)为还原剂和稳定剂，利用微波辐射(MWI)原位还原制得石墨烯及其金属纳米复合材料，同时实现了氧化石墨的剥离及金属纳米粒子在其表面的均匀附着。并对复合材料进行UV-Vis、FT-IR、TEM、SEM、XRD和XPS表征，结果显示石墨烯呈电子透明状，呈现本征性的褶皱，金、银纳米颗粒均匀分布在石墨烯片层上，制备的溶液能稳定存在并保存较长时间。 2.以自制碳糊电极为基体电极，修饰石墨烯金、银纳米复合材料后，利用金巯键、银巯键吸附缓冲溶液中的L-半胱氨酸，采用零流电位法将电极串联在常规三电极系统电化学工作站的工作电极端和对电极端之间，以饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，进行线性电位扫描，记录I-E曲线，通过考察曲线中电流I=0的特殊电位Ezcp与自组装时间t的关系曲线，可以“现场”追踪L-半胱氨酸在石墨烯金、银纳米复合材料上的自组装过程及组装程度。 3.首先，以[Fe(CN)63-/4-]为探针，考察修饰不同石墨烯复合材料玻碳电极的循环伏安行为和交流阻抗行为，结果显示基于石墨烯和金属纳米粒子优良的导电性，二者协同作用更加提高电子传输速率，修饰电极较裸电极具有更大的有效电化学面积，更高的电子转移能力，可作为优良的电化学材料。其次在修饰石墨烯-银纳米复合材料的玻碳电极上，利用其生物亲和力和优良导电性，在电极表面组装巯基修饰的探针DNA，以MB为杂交指示剂，构建了DNA生物传感器。结果显示，该传感器能够有效增加ssDNA探针并增强传感器的响应性能，将其用于靶序列DNA的检测，通过DPV检测能有效的识别检测互补序列、单碱基错配序列和完全不互补序列，具有良好的选择性能，且检测限为7.078×10-10mol/L。该传感器选择性好，灵敏度高，可望用于实际样品中DNA序列的分析。