在公共安全、环境监测、医学检测等领域普遍存在着对快速、灵敏、高通量、小型化检测仪器的需求。以阵列分析为基础的阵列传感器采用了人工模拟嗅觉系统的传感模式，可以实现平面上多点信息的同时获取，极大地提高了分析效率和检测通量，为小型化仪器的发展提供了新的契机。目前，发展用于阵列传感器的新传感材料和相应的传感机理仍是阵列传感器研究的主要方向。本论文研究了基于DNA-金纳米颗粒体系的比色阵列传感器和基于氧化石墨烯的三维光谱阵列传感器，合成了基于石墨烯和配位聚合物的新多功能材料，发展了基于有机电致发光材料和器件的新传感模式。主要成果包括：1.系统研究了多种蛋白质在不同核酸适配体-金纳米颗粒体系上的比色响应行为，发现响应信号与蛋白质的物理化学性质及核酸适配体的结构有密切的关系。根据同一样品在不同识别单元上响应信号不同、不同样品在同一识别单元上响应信号也不同的现象，设计了基于新原理的阵列传感器，实现了对不同生物分子的快速、高灵敏和可视化检测。2.研究了蛋白质对氧化石墨烯的内源性荧光、催化活性和自组装性质的影响，建立了氧化石墨烯的荧光、比色和浊度三维光谱阵列传感器，实现了对蛋白质的识别检测，扩展了用于单点多维信息获取方式的传感材料和传感模式。研究了氧化石墨烯在等离子体共振基质上的荧光增强行为。通过控制合成不同尺寸和厚度的银膜，实现了氧化石墨烯荧光10倍的增强。研究了多种金属离子对氧化石墨烯荧光增强行为的影响，实现了对不同种类金属离子的区分。3.研究了可用于多维阵列传感器的新的多功能材料的设计和可控合成方法。选取石墨烯作为载体，将四氧化三铁纳米颗粒与其复合，获得了同时具有过氧化物酶催化活性、磁性和电化学性能的多功能材料。4.研究了基于发光电化学池原理的有机电致发光材料和器件，并在气体传感中获得应用。在具有高比表面积的平面电极结构的器件上，光电双重信号会对氧气产生快速可逆的响应。基于这种传感器微阵列实现了对氧气含量的检测。