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生物传感器是一门由生物、化学、材料、电子技术和物理等多学科相互交叉形成的研究方向,其中基于新型纳米材料构建的电化学生物传感器由于其制备方法简单、灵敏度高、响应速度快和成本低等优点被广泛应用于食品、制药、环境监测、生物医学等方面。本文制备了几种新型纳米材料,并构建电化学生物传感器。具体内容包括以下三个方面:(1)采用电化学法还原氧化石墨烯,构建石墨烯修饰玻碳电极(GCE),选用方波伏安法(SWV)测定微量镉。实验研究了石墨烯修饰电极对镉的溶出伏安行为,优化了石墨烯用量、富集电位、富集时间、pH值、支持电解质。结果表明石墨烯修饰电极明显增强了镉溶出信号,响应电流值与Cd2+的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.001-1μg/mL,线性方程y=27.8592x+0.3445(R=0.998),检出限为0.001μg/mL,所制备的修饰电极重现性和重复性较好,6次测定的相对标准偏差(RSD)分别为2.56%和2.51%。所提出的检测方法,简单、灵敏、快速,无需复杂的样品前处理,修饰电极可重复使用,能应用于实际水样中镉的快速测定。(2)采用葡萄糖作为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂制备一种新型绿色金纳米颗粒(AuNP),然后将金纳米颗粒修饰玻碳电极(AuNP/GCE),利用计时电流法对过氧化氢(H2O2)进行检测。实验优化了金纳米颗粒的用量、工作电位、磷酸缓冲溶液(PBS)的pH值。实验表明,所制备的AuNP/GCE对H2O2有良好的电催化性能。线性范围为0.005-3.5 mM,最低检出限为2.0μM。此传感器制备方法简单,灵敏度高,检测线低,选择性好。(3)采用电化学还原氧化石墨烯法制备石墨烯,以Cu2O纳米颗粒为牺牲模板合成硫化铜空心球(CuSHNs),应用石墨烯/硫化铜空心球修饰玻碳电极,计时电流法测定过氧化氢(H2O2)。实验优化了石墨烯用量、还原时间、硫化铜空心球用量、磷酸缓冲溶液pH值、工作电位。在优化条件下,响应电流值与H2O2浓度在0.005-4.0 mM范围内呈现良好的线性关系,线性方程为y=7.1245x+0.3659(R=0.9989),检测下限为3.0μM,3次重复测定RSD为2.46%。石墨烯与硫化铜空心球有良好的协同作用,显著提高了传感器对H2O2响应电信号,所提出的检测方法具有简单、灵敏、快速等优点。