电化学生物传感器以其灵敏度高、特异性强、制备简单、成本低等优点，受到了广大科研工作者的青睐，广泛用于环境监测、食品分析、临床医学等领域。纳米材料的引入使得电化学生物传感器的性能得到了大大的改善，这是由于纳米材料具有大的比表面积、优异的催化性能和高的酶负载量。本论文主要工作是制备了三维结构的花状多孔石墨烯微电极，并研究了其在电化学生物传感器方面的应用，为新一代生物传感器的发展提供了有利的参考。


本论文的主要工作内容如下:


1.利用改良的Hummers方法制备了氧化石墨烯，然后采用一步电沉积法在铂线上沉积了石墨烯，制备了花状多孔石墨烯微电极。通过扫描电子显微镜(SEM)研究了石墨烯的形貌，呈现三维多孔网状结构;利用X射线衍射仪(XRD)表征了其晶体结构，由最初的石墨粉转变为石墨烯后，晶体结构的完整性有所下降;用电化学方法表征了花状多孔石墨烯微电极的电化学性能，该微电极展现出优异的电化学性能，这是由于其优良的导电性和较多的边缘活性位点所致。


2.利用浸渍法在花状多孔石墨烯微电极上固定葡萄糖氧化酶(GOD)，制备了GOD 花状多孔石墨烯微电极，并将其用于葡萄糖的检测。该微电极由于具有大的比表面积和生物兼容性，所以能固定大量的酶并保持酶的活性。此外，在GOD 花状多孔石墨烯微电极上，GOD的氧化还原反应展现了较快的电子转移特性，表观电子转移速率常数(ks)为2.18 s-1，且实现了酶的直接电化学。在测定葡萄糖含量时，该微电极表现了两个线性范围:8.0–148.0μM和148.0–430.6μM，相应的灵敏度分别为267.34μA mM-1 cm-2和38.15μA mM-1 cm-2，有较低的检测限(LOD)为1μM，强的抗干扰能力，良好的稳定性和重现性。