血糖浓度是许多疾病如糖尿病和内分泌代谢紊乱的重要指标,对葡萄糖浓度进行准确,快速、灵敏而周密的监测对相关疾病诊断和治疗具有非凡的意义。非酶葡萄糖传感器具有成本低、线性范围广、灵敏度高和响应快速等特点,是当前生物传感器领域研究的热点。作为非酶葡萄糖传感器中识别元件的关键和核心,电极材料对于传感器的性能起到了至关重要的作用。石墨烯作为电极材料具有高比表面积、高迁移率和较低噪声,且结构中含有大量缺陷和丰富的官能团。与此同时,作为碳点的一种,石墨烯量子点具有较大的比表面积,丰富的边缘位置和固有的催化活性。这两种碳材料的引入有利于电化学传感性能的提高。本论文介绍了这两种碳材料的合成方法、物理化学性质及其在非酶葡萄糖传感器领域的相关工作。以电子转移能力和活性位点为电化学性能的衡量标准,从这两个角度分别考察了石墨烯和石墨烯量子点作为载体在构建非酶葡萄糖电化学生物传感器时的性质。具体研究内容如下:首先,采取“自上而下”的合成路线,实现了从鳞片石墨到氧化石墨烯、石墨烯量子点的制备。通过的结构和形貌分析,发现相比于石墨烯量子点,氧化石墨烯具有更低的无序度和更少的含氧官能团。并通过电化学数据分析可知,GO具有更小的电荷转移电阻,而GQDs对葡萄糖有微弱得到电流响应。其次,采用了一种简单、快速的微波水热法合成了氧化亚铜/石墨烯和氧化亚铜/石墨烯量子点复合材料。结果表明氧化亚铜/还原氧化石墨烯具有更优的葡萄糖催化性能和更小的电荷转移电阻。最后,基于上一章的研究结果,石墨烯作为电子转移的导电桥梁更有利于葡萄糖敏感性能的提高。通过三维石墨烯结构,调节复合材料的界面结构对葡萄糖敏感性能进行优化。提出了通过水热、刻蚀和煅烧的方法得到了三维石墨烯包裹的钴酸铜。实验表明,该材料具有更佳灵敏度,更低的检测极限和良好的抗干扰性。