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随着现代生活水平的提高,人们的身体健康俨然已成为重点关注的问题。寻求简单、快速、灵敏的方法实现对药物分子及生物小分子的准确测定对于临床医学、环境监测和食品安全等具有重要意义,也因此成为研究人员的关注热点。电/光电化学传感技术具有操作简单、响应速度快、灵敏度高、成本低等优点在分析物的痕量测定中表现出很大的优势。开发具有优异电/光电化学性能的催化材料是研究的重点。本论文通过调控材料形貌、控制元素比例及反应条件,设计并制备了四种以金属氧（硫）化物为基础的功能型复合材料,包括电催化剂3D多孔Co,N-MoO2/MoC纳米棒、3D层级NiS/Ni/C中空微球和3D层级SnS@Co,N-C中空微棒以及光电催化剂3D Bi/ZnSnO3中空微球异质结材料,建立了相应的电/光电化学分析方法,实现了对对乙酰氨基酚、血清素、肾上腺素及它们的重要合成前体和水解产物的同时电化学测定,通过待测物与电极表面的特定相互作用实现了对肾上腺素的无标记的高灵敏高选择性的光电化学检测,主要开展内容如下:1.以MoO3纳米棒为模板,通过在高温下煅烧核-壳结构的ZIF-67包覆的Mo O3前驱体,成功制备了3D多孔Co,N-MoO2/MoC纳米棒杂化物。将其作为电催化剂对解热镇痛药对乙酰氨基酚（AC）和其水解产物对氨基酚（4-AP）展现出优异的电催化性能。出色的电化学性能主要归因于MoO2和MoC之间的协同相互作用,显著提高了电极的导电性能和催化活性。其次,3D多孔的纳米棒状结构也为反应提供了丰富的孔道和充足的电化学活性位点,有利于电荷的快速传输,加快了电极反应动力学。实验考察了pH、扫速等因素对实验结果的影响,研究了相关的电化学反应机制,建立了差分脉冲伏安法（DPV）同时测定AC和4-AP的电化学分析方法,AC的线性检测范围为0.05-200.0μmol/L,4-AP的线性检测范围为0.05-140.0μmol/L,检出限（S/N=3）分别为0.013和0.012μmol/L。该修饰电极显示出优异的灵敏度、良好的重现性、稳定性和抗干扰能力。对所开发传感器的实际应用能力进行了评估,分别检测了人体血液、尿液、环境水样和药物制剂中AC和4-AP的含量,回收率令人满意。2.以Ni-MOF中空微球为模板,通过连续的原位碳化再硫化的策略制备了3D石榴状NiS/Ni/C中空微球。将其作为电催化剂用于神经递质血清素（ST）和其重要的合成前体L-色氨酸（L-Try）的同时测定,两种目标物在修饰电极上显示出增强的电化学响应。合理设计的3D NiS/Ni/C复合材料不仅具有优异的催化活性和高的导电性,而且由于内部的中空结构而有效地缩短了电荷传输距离,提供了足够的电极/电解质接触面积,有利于目标分子的吸附。此外,原位硫化过程中产生了大量的缺陷,为反应提供了更多的电化学活性位点。探讨了相应的电化学反应机理,建立了同时测定ST和L-Try的高灵敏的电化学分析方法。在0.01～200.0μmol/L的浓度范围内,ST和L-Try的峰电流响应与其浓度呈良好的线性关系,检出限（S/N=3）分别为3.35和2.94 nmol/L。该传感器具有高的灵敏度,优异的抗干扰性、重现性和稳定性,在检测真实样品复方氨基酸注射液、人血清和人尿液中的实际应用能力也得到了满意的结果。3.以Co-MOF微棒为模板,通过一步水热再煅烧的策略成功制备了3D层级SnS@Co,N-C中空微棒,将其用于儿茶酚胺类神经递质肾上腺素（EP）和其重要合成前体L-酪氨酸（L-TY）的同时电化学测定。实验研究了两种生物小分子在修饰电极上的电化学行为,并详细地探讨了相关的电化学反应机理。3D中空的碳框架作为载体,不仅提高了电极的电子导电性,还可以有效地防止SnS纳米片的聚集。两者协同作用增加了电极表面的电催化活性位点,提高了电极的电活性表面积,对EP和L-TY的电化学氧化表现出高灵敏的催化响应电流,降低了氧化过电位,建立了同时测定EP和L-TY的电化学分析方法。在最佳实验条件下,该传感器对EP的线性检测范围是0.01-300.0μmol/L,对L-TY的线性检测范围是0.01-250.0μmol/L,检出限（S/N=3）分别为3.3和3.1 nmol/L。此外,实验结果证明所制备的修饰电极具有出色的重现性、稳定性和抗干扰能力,并成功地应用于全脂牛奶、人体尿样和血清样品中EP和L-TY的分析检测,测试结果令人满意。4.采用简单的溶剂热策略,设计并合成了3D Bi/ZnSnO3中空微球异质结,将其作为光电阳极,实现了对儿茶酚胺类神经递质肾上腺素（EP）的无标记的高灵敏高选择性检测。研究表明,Bi/ZnSnO3异质结的形成拓宽了可见光的吸收范围,有效抑制了光生电子-空穴对的复合,提高了传感器的光电响应性能。所制备的3D Bi/ZnSnO3/FTO对EP的检测表现出高的光电流响应,这是因为金属Bi不仅作为高效的电子媒介促进光生载流子的迅速分离和转移,而且还有效地保留了光生空穴的最强氧化能力,大大提高了检测的灵敏度。基于EP与光电极表面Zn2+之间独特的螯合相互作用,成功构建了EP的无识别单元辅助的光电化学传感器,可以实现多种邻苯二酚衍生物中EP的选择性识别,并有效地屏蔽来自其他共存氨基酸物种的干扰,展现了令人满意的抗干扰能力。此外,3D中空多孔结构也可以提供丰富的表面反应位点,促进了对目标分析物的选择性吸附。建立了EP的高灵敏高选择性光电化学分析方法,EP的浓度在0.002-300.0μmol/L的范围内与光电流呈良好的线性关系,检出限（S/N=3）为0.6 nmol/L。利用该光电化学传感器对人体体液尿样和血液样品中EP的含量进行分析测定,回收率令人满意,还表现出良好的重现性和测试稳定性。