電化學(xué)生物傳感器以其靈敏度高、特異性強(qiáng)、制備簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣大科研工作者的青睞，廣泛用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品分析、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。納米材料的引入使得電化學(xué)生物傳感器的性能得到了大大的改善，這是由于納米材料具有大的比表面積、優(yōu)異的催化性能和高的酶負(fù)載量。本論文主要工作是制備了三維結(jié)構(gòu)的花狀多孔石墨烯微電極，并研究了其在電化學(xué)生物傳感器方面的應(yīng)用，為新一代生物傳感器的發(fā)展提供了有利的參考。

本論文的主要工作內(nèi)容如下:

1.利用改良的Hummers方法制備了氧化石墨烯，然后采用一步電沉積法在鉑線上沉積了石墨烯，制備了花狀多孔石墨烯微電極。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)研究了石墨烯的形貌，呈現(xiàn)三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);利用X射線衍射儀(XRD)表征了其晶體結(jié)構(gòu)，由最初的石墨粉轉(zhuǎn)變?yōu)槭┖?，晶體結(jié)構(gòu)的完整性有所下降;用電化學(xué)方法表征了花狀多孔石墨烯微電極的電化學(xué)性能，該微電極展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，這是由于其優(yōu)良的導(dǎo)電性和較多的邊緣活性位點(diǎn)所致。

2.利用浸漬法在花狀多孔石墨烯微電極上固定葡萄糖氧化酶(GOD)，制備了GOD 花狀多孔石墨烯微電極，并將其用于葡萄糖的檢測(cè)。該微電極由于具有大的比表面積和生物兼容性，所以能固定大量的酶并保持酶的活性。此外，在GOD 花狀多孔石墨烯微電極上，GOD的氧化還原反應(yīng)展現(xiàn)了較快的電子轉(zhuǎn)移特性，表觀電子轉(zhuǎn)移速率常數(shù)(ks)為2.18 s-1，且實(shí)現(xiàn)了酶的直接電化學(xué)。在測(cè)定葡萄糖含量時(shí)，該微電極表現(xiàn)了兩個(gè)線性范圍:8.0–148.0μM和148.0–430.6μM，相應(yīng)的靈敏度分別為267.34μA mM-1 cm-2和38.15μA mM-1 cm-2，有較低的檢測(cè)限(LOD)為1μM，強(qiáng)的抗干擾能力，良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。