黑磷是一种新兴的二维纳米材料,自2014年被成功剥离以来,因其独特的性质而受到广泛关注。和石墨烯类似,本体黑磷是一种层状材料,由单个原子层通过范德华相互作用堆叠而成。黑磷具有独特的蜂窝褶皱结构,这赋予了黑磷可调节的直接带隙,室温下具较高的电子迁移率和结构上的各向异性等特性。基于这些独特的性质,黑磷已在光电器件、太阳能电池,晶体管和传感领域有了许多应用。本论文在前人工作的基础上制备了形貌可控的二维黑磷纳米薄片,并基于此发展了血红蛋白/离子液体/聚二甲基二烯丙基氯化铵/黑磷电化学传感器和铜纳米颗粒/壳聚糖/黑磷电化学传感平台。具体工作如下:1.利用水相超声液相剥离法制备了形貌可控的二维黑磷纳米材料,并对超声时间,离心速率和离心时间等实验条件进行了优化。利用透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等表征手段对所得二维黑磷纳米片进行了形貌和结构的表征,并探索了其在水相和有机相中的本征电化学行为。2.采用离子液体(IL)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)和黑磷非共价键合,制备了功能化黑磷纳米复合材料IL/PDDA/BP。合成的纳米复合材料具有良好的生物相容性、理想的溶解性和突出的导电性,有利于血红蛋白(Hb)的固定,并可以促进Hb在电极表面的直接电子转移(kET=15.36 s-1)。构建的Hb/IL/PDDA/BP生物传感器在80 μM至3.8 mM浓度范围内对亚硝酸盐还原具有卓越的电催化活性。3.以壳聚糖(Chitosan)为载体,采用循环伏安法将铜纳米颗粒(CuNPs)沉积在黑磷修饰的玻碳电极表面,制备了铜纳米颗粒/壳聚糖/黑磷纳米复合材料CuNPs/Chit/BP。合成的纳米材料具有更大的比表面积和更高的催化活性。利用电化学方法研究了构建的CuNPs/Chit/BP无酶传感器对过氧化氢的催化还原。初步研究结果表明,所制备的黑磷基无酶传感器在0.1 mM至6 mM的范围内对H2O2还原具有高的效电催化活性。