多孔碳材料具备许多优异性能,虽在电化学分析领域取得了一定的应用,但多孔碳的结构和形貌如何影响其电化学传感特性还缺乏系统性研究。本论文中,我们分别以纳米CaCO3、纳米ZnO以及金属框架化合物Zn-BDC(BDC为1,4-苯二甲酸)为硬模板,改变反应条件制备出一系列多孔碳材料,探讨了制备参数对多孔碳结构和形貌的影响规律；在此基础上,研究了多孔碳电化学活性的构效关系,获得了多孔碳的形貌调控电化学增敏机制,构建了几种高灵敏的电化学传感新体系。研究内容主要包括以下五个部分：(1)以纳米碳酸钙为硬模板,淀粉为碳源,通过改变模板和碳源的比例制备出一系列多孔碳材料,透射电镜、扫描电镜、电化学阻抗和计时电量研究表明模板用量对多孔碳的孔道结构、比表面积、电子转移能力以及吸附能力等有显著的影响；在此基础上,研究了日落黄、柠檬黄、胭脂红和诱惑红在不同模板与碳源比例下制备的多孔碳表面的电化学行为,发现它们的电子交换电阻和富集效率有明显差异,从而导致它们的氧化活性和氧化信号也表现出显著的差别；基于模板用量调控的多孔碳增敏效应,构建了一种高灵敏的食品色素电化学检测平台,对日落黄、柠檬黄、胭脂红和诱惑红的检出限分别为1.4、3.5、2.1和1.7μg L-1。将其用于不同饮料样品分析,与高效液相色谱法测定结果对照,相对误差在7.06%以内。(2)控制纳米CaCO3与淀粉质量比为1：1,制备出一种多孔碳材料,并超声分散在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,通过挥发溶剂后得到多孔碳薄膜修饰玻碳电极。与裸玻碳电极相比,多孔碳修饰玻碳电极对丹酚酸B的氧化具有显著的增强效应,利用计时库仑、电化学交流阻抗等技术探讨了多孔碳的增敏机制,建立了一种丹酚酸B的电化学检测新方法,线性范围从5.0到1000.0μg L-1,检出限为1.16μg L-1(1.61 nM)。将此法用于不同中药样品中丹酚酸B含量的测定,加标回收率在95.92%-104.07%之间。(3)以不同粒径的纳米氧化锌为硬模板,淀粉为碳源,制备出一系列的多孔碳材料；研究发现纳米氧化锌模板的颗粒大小对多孔碳的孔结构、比表面积、孔容以及电化学活性有非常显著的影响。研究了抗坏血酸、多巴胺、尿酸在不同多孔碳表面的电化学行为,发现三者在所制备的多孔碳表面的电子交换能力和富集效率得到不同程度的提高,从而导致氧化信号也得到不同程度的增强。这一现象说明多孔碳对抗坏血酸、多巴胺、尿酸氧化的信号放大效应与所用模板的粒径密切相关。基于模板粒径调控的多孔碳增敏机制,构建了一种同时测定抗坏血酸、多巴胺和尿酸的高灵敏电化学传感平台,对三者的检出限分别为3.6μM、15 nM和10 nM,用于血清样品分析,结果准确。(4)以直径为30 nm的ZnO为硬模板,淀粉为碳源,控制二者质量比为1：1,制备出PC-30多孔碳敏感材料,通过分散滴涂,构建了一种新型的莱克多巴胺电化学传感器。莱克多巴胺的电化学氧化行为表明PC-30多孔碳具备显著的增敏效应,大大提高了莱克多巴胺的氧化信号。探讨了多孔碳的信号增强机制以及莱克多巴胺的信号响应规律,建立了一种灵敏、快速、高选择性的莱克多巴胺电化学检测新方法,检出限为4.39 nM。将该方法用于猪肉样品分析,加标回收率在92.7%到106.2%之间。(5)以金属框架化合物Zn-BDC为模板,p-环糊精为碳源,制备出一种三维多孔碳材料,借助SEM、TEM、N2吸附脱附实验对其孔道结构、形貌和孔径分布等进行了表征,它不仅具有三维相连的孔结构,而且同时拥有大孔、介孔和微孔。将制备的多孔碳用DMF分散后修饰在玻碳电极表面,发现多孔碳的修饰不仅增加了玻碳电极的有效响应面积,而且还明显提高了其电子交换能力。此外还发现对苯二酚和邻苯二酚在多孔碳修饰电极表面的氧化信号得到显著的提升。基于三维多孔碳显著的增敏效应,构建了一种同时测定对苯二酚和邻苯二酚的电化学新体系,检出限分别为4.5 nM和9.9 nM。