石墨烯独特的二维纳米结构使其具有优异的电子学、光学、热学和机械性能。目前,石墨烯已经在光电材料、能源材料和生物材料等方面显示了良好的应用前景。纳米电分析化学是当前活跃的交叉领域,它综合了电化学自身的特点(如：简单、快速、高灵敏性和高选择性)和纳米材料的特性(如：电子、光学、磁学和催化性能)。石墨烯在当前的纳米电分析化学中显示了优异的性质,它不仅能够作为先进的载体材料,提供非常大的表面积结合不同的分析对象,而且能够有效的促进检测物与电极之间的电子传递。石墨烯纳米复合材料是石墨烯与金属、金属氧化物和聚合物等在纳米尺度结合而构成的纳米组装体系,它能够在单个组分性质的基础上表现出协同效应和增强的性能。本论文研究石墨烯纳米复合材料(包括石墨烯-二氧化钛和石墨烯-聚苯胺)的制备和电化学性质,及其在电化学传感器方面的应用。研究工作主要包括以下几个方面：1.以氧化石墨烯和钛酸异丙酯作为起始物,通过水热反应制备了石墨烯-二氧化钛纳米复合物。该合成方法实现了二氧化钛在石墨烯表面的原位结晶和负载。所制备的石墨烯-二氧化钛纳米复合物修饰电极表现出较强的伏安响应,对色氨酸和酪氨酸差分脉冲检测的检出限分别为0.7和2.3μM,灵敏度分别为75.9和22.8μAmM-1。2.研究了扑热息痛在所制备的石墨烯-二氧化钛纳米复合物修饰电极表面的电化学行为,材料对检测物显示了较强的吸附能力,表面浓度达到3.24×10-9mol cm-2。对电化学检测的实验条件进行了优化。所制备的传感器对扑热息痛显示了良好的电化学传感性能,对扑热息痛差分脉冲检测的线性范围为1-100μM,检出限达到2.1×10-7M。3.通过原位聚合反应制备了石墨烯-聚苯胺纳米复合物,研究了该材料的电化学性质,以及对氨基苯酚在修饰电极表面的电化学行为。所制备的石墨烯-聚苯胺纳米复合物保持了良好的电子传递能力,同时对检测物的吸附能力显著增强。所制备的电化学传感器对对氨基苯酚显示了良好的伏安响应,差分脉冲检测的检出限达到6.5×10-8M,灵敏度为604.2μA mM=1。