无酶修饰电极传感器因其成本低、选择性好、灵敏度高、检测范围宽等特点在生物电化学传感器中成为近年来结合多学科且相互渗透的一项新兴科技。葡萄糖、过氧化氢和亚硝酸盐在医药和食品领域中是重要的分析检测物。因此,采用新型的材料构筑无酶电化学生物传感器实现快速准确检测其浓度成为研究热点。自2004年发现机械剥离的石墨烯以来,因具有大的比表面积、高的导热系数和快的载流子迁移率等优良性质,而在各个领域的应用得到了广泛地研究。但因其反应活性低,在电化学领域的应用受到局限。为了提高其电学性质,对其进行化学掺杂成为当前有效的无机化学方法。其中,氮掺杂石墨烯（N-graphene）因氮原子具有强失电子能力,能在碳原子周围产生缺陷,提高了石墨烯的电催化活性而被进一步研究。本论文旨在运用N-graphene与硫基金属纳米材料进行复合,合成出一系列的N-graphene基纳米复合材料,通过它们之间的协同作用提高其对葡萄糖、过氧化氢和亚硝酸盐的电催化效果。论文主要内容包括以下四方面:1.采用溶剂热法探索合成了N-graphene与CoS₂纳米材料形成的复合物,并对CoS₂/N-graphene复合纳米材料修饰电极构筑无酶葡萄糖传感器进行研究。结果表明,与裸玻碳电极、N-graphene以及单一CoS₂纳米材料修饰电极相比,CoS₂/N-graphene复合材料修饰电极对葡萄糖表现出最好的电催化效果,葡萄糖浓度在4μM⁵.536 m M之间与其氧化峰电流呈良好的线性关系,灵敏度为421.75μA·m M^-1cm^-2,检出限达1.3μM。表明CoS₂/N-graphene复合材料充分发挥了各自单一材料的协同作用,从而对葡萄糖分子表现出显著的催化活性。并且CoS₂/N-graphene复合材料修饰电极拥有良好的选择性、稳定性和重复性。这些优越性能表明该复合材料有望发展成为在线检测葡萄糖的电化学传感器。2.探索合成了以粒子状组成的海绵型的Co₄S₃纳米材料,并将其与N-graphene结合形成纳米复合材料。研究了H₂O₂分子在该复合材料修饰电极上的电化学响应。结果表明,与裸玻碳电极以及单一Co₄S₃材料修饰电极相比,Co₄S₃/N-graphene复合材料修饰电极对H₂O₂的电催化作用最强。运用安培法研究了Co₄S₃/N-graphene复合材料修饰电极对H₂O₂无酶传感的线性范围为:1μM².18 m M,检测限为0.29μM,灵敏度为65.63μA/m M,响应时间为2 s。3.实验中采用溶剂热法合成Ni S/N-graphene复合材料,构筑成葡萄糖无酶电化学传感器后,通过环境友好的方式可靠、简便地无酶化检测葡萄糖。Ni S/N-graphene复合材料具有大的比表面积,并可作为电子传递介质,促进了电极和葡萄糖之间的电荷转移,从而对葡萄糖的氧化表现出较强的电催化作用。当葡萄糖的浓度由5μM增至1.475 m M时安培响应曲线成线性增加。Ni S/N-graphene表现出来的宽的线性范围、低的检测限（1.7μM,S/N=3）、高的灵敏度(60.51μA·m M^-1)和良好的选择性等特点,为电化学传感提供了一个良好的平台。4.采用乙醇作溶剂合成了Cu S纳米材料和Cu S/N-graphene纳米复合材料,并对其进行必要的物相分析、形貌分析以及元素分析。采用循环伏安法探究Cu S/N-graphene纳米复合材料对亚硝酸盐的电催化效果。实验结果表明,Cu S/N-graphene纳米复合材料相对于Cu S纳米材料的修饰电极,对亚硝酸盐的氧化催化效果更强,氧化峰电流更高,氧化峰电位明显负移。优化各种实验条件后发现,亚硝酸盐浓度在1μM¹4.014 m M之间与其氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限达0.33μM。该复合材料修饰电极不受常见共存组分的干扰,并且重现性好,电极稳定周期长,成功用于检测实际样品中的亚硝酸盐。