电化学生物传感器作为分析检测的重要手段成为近年来人们的研究热点,它主要是通过材料与检测物质之间作用产生的电信号来选择性的确定物质以及物质含量。相比于有酶构建的电化学传感器,无酶电化学传感器具有高的灵敏度、良好的环境稳定性、易微型化、可在浑浊溶液中操作等优势,因而具有更广泛的应用前景。构建传感电极的材料,不仅要具有优异的检测指标,例如较低的检测限、高的灵敏度、宽的线性范围,同时必须具有价格低廉、稳定性高、可重复使用等适于产业化的要求。本论文结合石墨烯的导电性和过渡金属化合物的电催化性能,构筑了过渡金属氮(氧)化物与还原氧化石墨(rGO)的复合体;通过调控试验参数(如投料比、焙烧温度、表面活性剂等),优化了材料的电催化检测性能,同时探索了铁系化合物/石墨烯纳米复合体在葡萄糖、过氧化氢检测中的反应机理。本论文的主要研究内容如下:1)采用静电组装方法,实现了负电Co、Fe纳米薄片与PDDA修饰的氧化石墨复合,经NH3气氛下高温氮化,就得到了Co2NX(Fe2N)/氮掺杂还原氧化石墨复合体。由于两种物质的协同效应使复合体展现出高导电性、高催化活性等优势,在无酶电化学检测葡萄糖的测试中,两种复合材料均表现出较好的电催化性能。此项工作不仅为金属氮化物与石墨烯复合提供了新的合成方法,同时也拓展了过渡金属氮化物基材料在无酶电化学葡萄糖传感器上的应用。2)采用简单的溶剂热方法,利用静电作用将十二胺与钴离子络合物锚定在氧化石墨表面,基于烷基胺长链的相互交织,并且在还原氧化石墨表面构建了由小粒子组装成的“蛛网状”Co3O4纳米线,经高温去除十二胺后得到Co3O4纳米线/rGO复合体。研究发现,十二胺和层状的氧化石墨分别对Co3O4纳米线的形成起到了结构导向和锚定作用。多维度的结构特性使Co3O4纳米线/rGO复合体不仅具有大量的催化活性位点,而且拥有电子定向传输途径和反应物扩散通道。在无酶电化学过氧化氢检测中,Co3O4纳米线/rGO复合体表现出低的反应电位和高的灵敏度。由于性能上的优势,Co3O4纳米线/rGO复合体可以实时的检测出HepG2细胞在药物刺激下释放出的过氧化氢。3)采用溶剂热法,利用十二胺的组装作用制备了NiO/Ni纳米片前驱体,经进一步焙烧得到混相的NiO/Ni纳米薄片。通过喷涂的方式,将NiO/Ni纳米片负载在自制的石墨烯纸上,构建了自支撑型的NiO/Ni/石墨烯纸柔性电极。由于Ni单质的存在,混相的NiO/Ni纳米片的过氧化氢电催化性能明显优于NiO纳米片;而且石墨烯的引入大大改善了混相NiO/Ni导电性差的问题,同时增大了活性物质与材料的接触面积,进一步提高了电极的催化性能。