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石墨烯和导电聚合物纳米材料具有导电性高,比表面积大、制备成本低廉和生物相容性良好等优点,在传感,能源贮存和电子器件等领域有着广泛应用。本论文分别采用模板法、水热法和化学气相沉积法(CVD)制备了一维的聚苯胺纳米管和聚苯胺/金复合纳米管,二维的二氧化锰/石墨烯复合物及具有三维网络结构的氮掺杂石墨烯纳米材料。通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、粉末X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(US-vis)和拉曼光谱(Raman)等测试对产品的结构、形貌及成分进行了表征,并对所制备在电化学生物传感器中的应用进行了研究。研究工作概述如下:1.以MnO2为反应性模板成功制备了具有良好电化学活性和一维结构的聚苯胺(PANI)纳米管,并将其用于生物传感器的电极材料。实验结果显示,所制备的PANI纳米管,管长和直径尺寸均匀,具有良好的管状结构。由PANI纳米管修饰的玻碳电极(GCE)在近中性的环境中对多巴胺(DA)的电化学氧化过程有良好的催化活性。差分脉冲测试的实验结果显示,该DA传感器对尿酸(UA),抗坏血酸(AA),葡萄糖(GC)有良好的抗干扰性。此外,该传感器呈现了两段线性检测范围分别为7×10-5-3×10-4和3×10-4-5×10-3 M,和一个较低的检测极限0.5×10-9M。2.制备了一维的聚苯胺/金(PANI/Au)复合纳米管,并将其用于检测还原型辅酶Ⅰ(nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)。循环伏安(CV)测试结果显示在中性环境中该材料修饰的玻碳电极(GCE)对NADH的电化学氧化过程有很好的催化作用。差分脉冲(DPV)测试结果显示,该NADH传感器有良好的抗干扰性,并呈现出4×10-4-8×10-3 M的线性检测范围和0.5×10-7 M的检测极限。3.合成了不同形貌的二维二氧化锰/石墨烯(MnO2/graphene)纳米复合材料,并将花瓣状MnO 2纳米片/graphene复合材料用做过氧化氢(H2O2)非酶电化学检测的电极材料。循环伏安(CV)测试表明MnO2/graphene修饰的电极在中性环境中对H2O2的氧化和还原均有良好的电催化活性。恒电位检测结果显示所制备的非酶传感器有良好的抗干扰性,并呈现出两段线性检测范围分别为10-90μM和0.2-0.9 mM及2μM的检测极限。4.以多孔泡沫镍为模板,化学气相沉积法(CVD)成功制备三维氮掺杂石墨烯(3D-N-Graphene)材料。以此材料为例,构建了一个基于三维氮掺杂石墨烯泡沫的生物传感器,并将其用于多巴胺(DA)的检测。电化学测试表明该生物传感器对多巴胺有显著的检测效果,呈现出较宽的检测范围:3×10-6-1×10-4 M和较低的检测极限1 nM。此外,所制备的生物传感器亦表现出良好的抗干扰性、重复性和稳定性。