材料、信息和能源是人类社会发展的三大支柱，而能源是人类社会赖以生存和发展的关键因素。当今，高速发展的社会经济，使得地球上不可再生的化石燃料日趋枯竭，能源的过度消耗导致能源危机和环境污染越来越严重。因此，寻求绿色环保、高效节能、可再生、可循环利用的清洁能源成为了当今的一项迫切任务。燃料电池提供了一种替代化石类燃料的环境友好途径，燃料电池这种新型的电化学能量转换装置因其自身特有的优势得到了人们的高度关注。酶基生物燃料电池(EBFC)是一种特殊的燃料电池，它具有生物相容好，原料来源广，原料储量大，工作条件温和，无污染，可再生，可循环利用等独特性能，是一种真正意义上的绿色能源。EBFC产生的电能将是一种潜力极大的能量来源，纳米技术的研究和发展为适用于EBFC电极需求的新材料的合成制备带来了不少新思路、新途径。本文正是在这种背景下，结合EBFC目前的发展现状及存在的问题，应用纳米技术的新方法，通过制备及修饰EBFC阳极材料并改进电池结构来提高其产电性能，本电池制备简单，成本低廉，功效良好，在EBFC的未来发展中很具发展潜力。本课题主要开展了以下几方面的研究工作:　　1.论文第二章采用发散法制备了4.0代的聚酰胺-胺树状大分子(G4.0-PAMAM)，并以部分季铵化后的G4.0-PAMAM为模板，合成了Pt-PAMAM纳米复合物，粒子尺寸均一，粒径小于5nm，纳米粒子的单分散性好，无大的团聚现象出现;对多壁碳纳米管(CNTs)表面进行了酸化处理，得到纯净舒展且管径分布均匀的CNTs;采用LbL技术成功制备了(Pt-PAMAM/GOx)n/CNTs纳米复合物，并将之用于修饰EBFC的阳极，利用电化学工作站考察了该电极的电化学性能;构建了以(GOx/Pt-PAMAM)3/CNTs等纳米材料修饰EBFC电池阳极的板式燃料电池，测定电池的极化曲线和功率密度等电池性能，电池功率密度为17μw/cm2、开路电压（V开）达到0.64V，短路电流（I短）为90μA/cm2，，比同类报道的电池性能要好。　　2.论文第三章创新性的将量子点敏化太阳能电池的原理应用到EBFC中，构建了一种量子点敏化的酶基光电化学生物燃料电池，本电池利用太阳光照射产生的电子空穴对来加速酶与电极间的电子传递速率，以期提高电池性能，这是一种新的探索性尝试。实验中以部分季铵化后的PAMAM为模板，成功合成了CdS-PAMAM量子点纳米复合物（粒径小于5nm，且尺寸均一），用偶联剂将之与纳米TiO2偶联，成功制备了CdS-PAMAM/TiO2纳米复合物。利用静电自组装法制备CdS-PAMAM/TiO2/GOx纳米复合物，并用于修饰EBFC的阳极，考察了电极性能;构建了以CdS-PAMAM/TiO2/GOx等纳米材料修饰阳极的EBFC电池，测试了电池性能，分析了所得的电池性能曲线及其机理。实验结果表明CdS和TiO2的双重激发作用可以提高电子的传递速率，从而提高电池性能，本电池最大功率密度、开路电压和短路电流密度分别为48μW/cm2、0.52V和410μA/cm2，电池性能良好。本研究成果有助于为光电化学理论应用于EBFC提供实验数据，有利于早日突破EBFC发展的瓶颈。　　3.论文第四章合成了CdSe-PAMAM，构建了基于CdSe半导体量子点敏化的酶基光电化学生物燃料电池，测试电池性能并进行分析研究。本实验以PAMAM为模板引入Cd2+，再通过原位法引入硒源制备了CdSe量予点，借助偶联剂使CdSe量子点与纳米TiO2偶联，成功制备了CdSe-PAMAM/TiO2纳米复合物;采用白组装法制备了CdSe-PAMAM/GOx和CdSe-PAMAM/TiO2/GOx等纳米材料，并用之来修饰的EBFC阳极，测试了电极的光电化学性能;构建了以CdSe-PAMAM-TiO2/GOx等纳米材料修饰EBFC阳极的生物燃料电池，测定电池性能并进行分析和研究，实验结果表明TiO2和CdSe耦合，具有很好的协同作用，光照条件下二者的双重激发使光电流明显增强，本电池的功率密度、V开及I短分别为42μW/cm2、0.52V和450μA/cm2，表明电极材料的改进有效的提高了电池性能。　　4.论文第五章则结合导电聚合物的应用现状，以导电聚合物聚噻吩为基础，采用原位化学氧化法将CNTs与含有π电子的导电聚合物聚噻吩通过π-π非共价键作用制得CNTs-PTh复合物，并以戊二醛为交联剂将制备的CdS-PAMAM与CNTs-PTh偶联，得到了CdS-PAMAM/CNTs-PTh纳米复合物;采用LbL技术成功制备了CdS-PAMAM/CNTs-PTh/GOx复合物;构建了以CNTs-PTh/CdS-PAMAM/GOx复合材料修饰酶基生物燃料电池阳极的板式燃料电池，测试了电池的相关性能，并对结果进行理论分析与探究。