糖尿病是因体内分泌胰岛素的胰腺组织功能发生障碍,引起机体新陈代谢失调,造成体内血糖浓度偏高的一种慢性疾病。长期的高血糖会造成全身各个组织器官发生病变,导致并发症的发生。每年都会有近422万人死于糖尿病。临床试验表明,严格控制血糖含量可以有效降低糖尿病及其并发症发生的机率。因此,血糖的监控与测定对糖尿病的治疗有重要意义。而电化学方法检测葡萄糖浓度具有操作简便、灵敏度高、稳定性强以及成本低等特点,使其被广泛应用于血糖检测中。纳米材料的应用为电化学葡萄糖传感器性能的改善提供了新的材料。纳米氧化亚铜是直接带隙达到2.17eV的P型半导体,其在光电催化、生物传感器、太阳能光电转换等领域都有着广泛的应用。氧化亚铜的宏观物理、化学性质是由其形貌和粒径尺寸所决定的,而通过改变实验条件可以影响晶体的晶面生长速率,进而合成出具有不同性质的多形貌的氧化亚铜纳米粒子。而石墨烯具有大的比表面积、导电性强等特点,能够加快电子间的转移速率,是理想的碳载体材料。并且对石墨烯进行改性处理,在石墨烯活性位点的电化学行为,而掺杂石墨烯与金属氧化物结合形成的复合材料,可以进一步提高葡萄糖传感器的电催化活性。本文以氨为氮源,经高温掺杂得到氮掺杂还原氧化石墨烯作为碳载体,采用化学沉淀法在氮掺杂还原氧化石墨烯表面负载八面体纳米氧化亚铜、立方体纳米氧化亚铜和镂空球形纳米氧化亚铜,形成多形貌的Cu20/N-rGO纳米复合材料。使用XRD、SEM、FT-IR、XPS等手段对氮掺杂还原氧化石墨烯及其与多形貌纳米氧化亚铜结合的复合材料的组成、形貌和结构进行表征分析,并构建成无酶型葡萄糖传感器,对葡萄糖的电催化氧化性能及电化学行为进行了探究。研究得出以下主要结论:(1)氮掺杂还原氧化石墨烯的制备。先采用改良的Hummers方法制备出氧化石墨,再对氧化石墨溶液进行超声剥离处理得到氧化石墨烯,以浓氨水为氮源,通过N2流携带着氨与氧化石墨烯混合后,在高温下对混合物进行热处理。在此过程中,氧化石墨烯表面的含氧官能团发生分解、脱离形成活性中心,与浓氨水发生相互作用,从而实现氮的掺杂,同时氧化石墨烯在高温下被还原成为还原氧化石墨烯,最终得到氮掺杂还原氧化石墨烯。(2)探究合成多形貌氧化亚铜的最佳实验方案。使用化学沉淀法,以硫酸铜为原料,使用三种还原剂(水合肼、抗坏血酸和盐酸羟胺)在不添加表面活性剂的条件下,通过改变NaOH的浓度来影响氧化亚铜的晶体晶面的生长速率,最终合成多种形貌的氧化亚铜。通过XRD、SEM等手段来确定出最佳还原剂和实验方案,即以水合肼为还原剂合成出形貌规则、粒径大小均一的多形貌纳米氧化亚铜(八面体、立方体和镂空球形)。(3)多形貌Cu2O/N-rGO纳米复合材料的电化学测试。采用化学沉淀法制备出多形貌Cu2O/N-rGO纳米复合材料,并将其作为无酶型葡萄糖传感器的电极修饰材料。使用电化学工作站检测其对葡萄糖的催化活性,采用循环伏安法、交流阻抗法和计时电流法对复合材料的催化性能进行检测,并比较了八面体、立方体和镂空球形-Cu20/N-rGO修饰电极对葡萄糖的催化性能。结果表明Cu2O/N-rGO纳米复合材料的电阻较小,导电性能强。且修饰电极对葡萄糖有良好的催化活性,镂空球形-Cu20/N-rGO修饰电极对葡萄糖的催化活性最高,其对葡萄糖浓度的检测范围是12.5μM-1.2mM,灵敏度是4524.8μA/(mMcm2),最低检测限是2.18μM。且该传感器具有良好的抗干扰性和选择性。