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制备具有优良性能的碳纳米复合材料,并基于其开展新型电化学生物传感研究是当今分析化学研究的热点方向之一。本论文通过制备具有优良性能的碳纳米复合材料,构置了四种新型电化学生物传感器,研究了血红蛋白(Hb)、葡萄糖氧化酶(GOD)和辣根过氧化物酶(HRP)的电化学行为和电催化行为,建立了检测葡萄糖和过氧化氢(H202)的分析新方法。该研究可为设计新型电化学生物传感界面及生物分子器件提供依据,并在一定程度上拓展了碳纳米复合材料的应用范围。全文共分为三章,内容如下：1、在综述了基于碳纳米材料电化学生物传感研究及生物催化诱导生成纳米粒子电化学生物传感研究基础上,提出了本论文的研究内容及意义。共引用参考文献97篇。2、构置了基于羧基功能化聚苯乙烯/石墨烯-碳纳米管-Nafion(PS/GE-CNT-Nafion)复合膜的H202电化学生物传感器,研究了Hb在该复合膜上的直接电化学和电催化行为,建立了伏安法检测H202的新方法。研究表明,使用该传感器获得的循环伏安图上出现了Hb的一对准可逆氧化还原峰,其式量电位(E0)为-0.249V(vs.SCE);p电子传递速率常数(ks)为6.2s-1；该传感器对H202具有电催化作用,且催化电流与H202浓度在5.0×10-7-1.4×10-3M范围内呈线性关系,检出限为2.0×10-7M(S/N=3),灵敏度为59μA·mM-1,表观米氏常数(KMapp)为8.3×10≤M。3、构置了基于碳化钛-金纳米粒子-富勒烯复合膜(TiC-AuNPs-C60)的葡萄糖电化学生物传感器,研究了GOD在该复合膜上的直接电化学和电催化行为,建立了伏安法检测葡萄糖的新方法。研究表明,使用该传感器获得的循环伏安图上出现了GOD的一对准可逆氧化还原峰,其E0为-0.484V(vs. SCE);Ks为4.4s-1；该传感器对葡萄糖具有电催化作用,且催化电流与葡萄糖浓度在5.0×10-6-1.6×104M范围内呈线性关系,检出限为2.0×10-6M(S/N=3),灵敏度为1.5×102μA·mM-1·cm-2,KMqpp为6.2×10-5M。4、通过原位还原反应制备了聚乙烯吡咯烷酮和聚对苯二胺功能化的石墨烯复合材料(PVP-GE-PpPD)。利用GOD催化底物葡萄糖的反应诱导生成金纳米粒子(AuNPs),构置了基于酶催化体系的新型葡萄糖电化学生物传感器。研究表明,使用该传感器获得的方波伏安图上出现了金的氧化峰,且其氧化峰电流与葡萄糖浓度在5.0×10-7-2.0×104M范围内呈线性关系,检出限为1.7×10-7M(S/N=3),灵敏度为3.4×102μA·mM-1·cm-2。5、通过原位还原和电化学沉积法制备了石墨烯-碳纳米管-Nafion/金铂合金纳米复合材料(GE-CNT-Nafion/AuPt NPs)。利用HRP催化底物H2O2的反应诱导苯胺在设计的复合膜上发生聚合,构置了一种新型H202电化学生物传感器。研究表明,使用该传感器获得的循环伏安图上出现了聚苯胺(PANI)的一对准可逆氧化还原峰,且PANI的还原峰电流与H2O2浓度在5.0×10-7-1.0×10-4M范围内呈线性关系,检出限为1.7×10-7M(S/N=3),灵敏度3.7x102gA·mM-1。该传感器具有制备方法简单、选择性好、灵敏度高等特点。