近些年,食品质量事故频繁发生并造成严重的健康隐患,食品质量安全越来越受到人们广泛的关注,其中检测食品的化学成分是控制食品质量和安全的一个关键环节。相较于目前大多数传统方法分析周期长、设备大型化、检测成本高,生物传感器因周期短、成本低、小巧便携、可检测物质多样化等优点在食品质量检测领域被广泛关注,其中如何研发高灵敏度、高选择性、抗干扰能力强的敏感元件是相关研究的核心问题。其中无酶金属氧化物纳米材料传不仅具有类似生物酶的催化性能,还具备了可控的形貌和优异的化学、电学性质,是制备生物传感器敏感元件的潜在材料。本文结合食品质量安全检测涉及的三种常见小分子,即葡萄糖、过氧化氢（H2O2）、三乙胺,从金属氧化物敏感材料的设计、合成、以及传感器件的制备等方面入手,构建了葡萄糖电化学生物传感器、H2O2电化学生物传感器和三乙胺气体传感器,结合一系列表征测试研究了各传感器敏感材料对待测分子的催化机理。研究结果对于设计开发新型高性能生物传感器并服务于食品质量安全检测具有重要的理论意义。具体工作如下:1.以碳布作为电化学电极基底,通过水热及退火两步法在碳布上直接生长Cu Co2O4纳米线阵列（Cu Co2O4 NWs/CC）,采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）等方法对合成材料进行结构、形貌、组成上的表征,构建葡萄糖电化学传感器,利用循环伏安法、阻抗交流法、安培-时间曲线法进行电化学性能测试,结果显示Cu Co2O4 NWs/CC对葡萄糖具有良好催化性能,有两段线性范围,在葡萄糖浓度为10μM～1 m M,灵敏度高至7164μA m M-1 cm-2,当葡萄糖浓度为1 m M～5 m M灵敏度为4402μA m M-1 cm-2,检测限为0.274μM（S/N=3）,且具有良好的选择性和稳定性,可用于葡萄酒、饮料中的葡萄糖含量检测。2.以泡沫铜作为电化学电极基底,通过水热法合成CF@Zn O纳米棒（CF@Zn O NRs）,并通过XRD、SEM、XPS等方法对合成材料进行结构、形貌、组成上的表征,构建H2O2电化学传感器。电化学性能测试结果显示两段线性范围,即在H2O2浓度为5μM～2 m M时,灵敏度高达98.7μA m M-1cm-2;在H2O2浓度为2 m M～5.5 m M时,灵敏度高达88.34μA m M-1 cm-2,检测限低至0.11μM（S/N=3）,且具有良好的抗干扰性和重复性,在真实牛奶样品检测中表现良好,有望用于相关的乳制品质量安全检测。3.通过氧空位浓度调控法合成了一种新型富氧空位材料,即h-MoO3/CuO空心纳米盒（h-MoO3/CuO HNBs）,通过XRD、SEM、XPS等表征揭示了材料具有较高的氧空位浓度,较大的比表面积（444.41 m~2/g）和大量平均孔径为3.8 nm的超细介孔异质结结构。气敏测试结果表明,该气体传感器在250℃的最佳工作温度下对50 ppm三乙胺气体具有良好的灵敏度和较高的选择性,其响应比纯CuO纳米盒（CuO NBs）高18倍,选择性提高6～23倍,检测限低至0.1 ppm。此研究在方法学上为合理地引入氧空位设计新型传感材料提供了新的思路,进一步为检测鱼类腐败产生的三乙胺气体的生物传感器开发奠定了技术基础。