血红素是一种具有过氧化物酶的活性中心的催化材料,它属于卟啉类化合物,是血红蛋白、肌红蛋白等的辅基,负责生物体内电子和氧的转移。将血红素与其他材料相结合得到的血红素基复合材料,既可以保持血红素良好的催化性能又能增强稳定性和催化性能。因此,研究血红素的组装,开发新的血红素类复合材料,优化血红素复合材料的物化性能,有助于进一步拓宽血红素在生物学、化学、光电子学和医药学的应用空间。针对这一研究目的,本论文以血红素为基础反应物,结合氧化石墨烯、四氧化三铁等优良的纳米材料,合成了一系列的血红素类的复合材料,并将它们有效的用于光催化降解染料、葡萄糖电化学传感器和过氧化氢电化学传感器。具体创新研究如下:（1）通过一步水热法制备了血红素-氨基化石墨烯复合材料（H-NG）,探讨了该复合物对于亚甲基蓝溶液（MB）的光催化降解。在可见光照射下,H-NG催化降解MB溶液的效率为96%,明显高于氨基化石墨烯和血红素-氧化石墨烯复合物的效率。探讨了H-NG降解MB溶液的机理:H-NG材料由于氨基的作用,与染料更好的配位,增强了催化剂的吸附能力;H-NG具有过氧化物酶的性质,可以产生·OH氧化降解MB溶液;在光照下,H-NG与分子氧反应生成具有强氧化性的单线氧¹O₂,和超氧阴离子O₂^-·,这三个因素使得H-NG能够高效率的降解MB溶液。（2）使用化学共沉淀法制备了血红素-四氧化三铁-还原氧化石墨烯（H-FG）复合物,将葡萄糖氧化酶（GOD）固定在H-FG上,构建了基于H-FG/GOD葡萄糖电化学传感器,探讨了其电化学性能。研究表明,与单独的血红素、Fe₃O₄相比,H-FG既有Hemin过氧化酶特性,又有Fe₃O₄颗粒的稳定性、生物相容性和电子传导性,且rGO为H-FG提供良好的基底,使H-FG/GOD的葡萄糖传感器具有良好的电化学性能。该复合材料修饰电极对于葡萄糖检测的线性范围为0.3μM-1.3 mM,其检测限为0.12μM（信噪比S/N=3）。结果表明H-FG材料提高了GOD对葡萄糖的选择性及灵敏度,对实际样品的检测具有良好的效果。（3）基于之前制备的血红素-四氧化三铁-还原氧化石墨烯（H-FG）复合物,构建了H-FG过氧化氢（H₂O₂）电化学传感器,探讨了其电化学性能。研究发现,H-FG综合了rGO的稳定性、Hemin过氧化酶特性以及Fe₃O₄的生物相容性和电子传导性,让H-FG传感器更加灵敏和稳定,对H₂O₂具有更加优异的电化学性能。H-FG H₂O₂传感器的线性范围为0.25μM-800μM,检测限为0.10μM（S/N=3）。