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电化学传感器具有灵敏度高、操作简单、测定快速、易微型化、自动化许多优势,在许多领域得到了普遍应用。随材料科学的迅速发展,科研工作者将石墨烯等许多纳米材料用作构建电化学传感器。本研究基于高纯石墨烯(GN),结合壳聚糖(CS)、β-环糊精(CD)、纳米铜材料(Cu),构建了GN-CS/GCE、GN-CS-CD/GCE和GN-CS-Gu/GCE三种不同类型的电化学传感器,分别应用在甲基对硫磷(MP)、辛硫磷和双酚A(BPA)目标化合物的测定。主要研究结果如下:(1)探究MP在GN-CS/GCE上的电化学行为。结果表明,在电位-0.513V左右存在一个单独的还原峰,在电位-0.002V和-0.013V存在一对可逆的氧化还原峰,对比GCE,GN-CS/GCE对MP具有较强的吸附作用,并能够加快反应过程电子传递,氧化还原电流信号有明显增强。在最适检测条件下,MP氧化峰电流Ipa(μA)与MP的浓度C(μg/m L)在0.01~4.0μg/m L浓度段内呈现出良好线性关系,线性方程为Ipa=-3.5646C-1.1467(R2=0.996),检测下限为2.7 ng/mL(S/N=3)。用于苹果实样分析,加标回收率为95.1%~102.5%,重现性、稳定性较好。(2)探究辛硫磷在GN-CS-CD/GCE上的电化学行为,结果表明:辛硫磷在电压-0.78 V处存在一个比较明显的还原峰,与在GCE上的电响应信号相比,峰电位正移,峰电流增加,GN-CS-CD/GCE对辛硫磷能够产生较强的电催化作用。在最佳条件下,还原电流Ipc(μA)与辛硫磷的浓度C(μg/mL)分别在0.016~0.128μg/mL和0.128~8μg/m L的范围里呈现良好的线性关系,线性方程分别为Ipc=1.3322C+1.5479(R2=0.994)和Ipc=0.6167C+2.8648(R2=0.998),检测下限为4.4 ng/mL(S/N=3)。(3)通过对MP和辛硫磷两种不同的有机磷农药的测定,发现同一类、不同结构的物质在同一电极上所表现出的电化学行为不同;同一种修饰材料对不同的有机磷响应特性不同,因此修饰电极修饰材料的选择与目标化合物的结构具有一定关系,同一修饰材料对于同类物质的测定也不一定具有普遍的适用性。(4)探究BPA在GN-CS-Cu/GCE上的电化学行为。结果表明,GN-CS-Cu/GCE有利于催化BPA的电化学反应,BPA于电位0.452 V左右发生氧化反应,相比GCE,在GN-CS-Cu/GCE上,BPA特征峰电流明显增加。在最佳条件下,BPA氧化电流Ipa(μA)在0.1~5μmol/L和5~250μmol/L范围内与其浓度C(μmol/L)呈良好的线性关系,线性方程为Ipa=-0.9582C-0.2286(R2=0.999)和Ipa=-0.075C-4.6067(R2=0.996),检测下限为检出限是0.066μmol/L(S/N=3)。该电化学传感器线性范围宽,且具有制备简单、前处理简便、费用低、费时少、稳定性较好等优点,可用于实际试样的测定。综上所述,基于GN独特的二维纳米结构、比表面积大,热稳定性好、电子转移速率快、机械性能优越等性质,结合CS、CD、纳米Cu,采用超声混合法可得既具良好的导电性、同时还具有客体分子识别及增强作用功能、稳定性且分散性较好的混合物。对GCE进行修饰,分别建构了针对不同目标物相应的性能良好的电化学传感器,实现了对MP、辛硫磷和BPA的快速测定。该研究对农产品有机磷农药残留和双酚A污染的检测、筛查、治理,对食品安全和水质安全均具有重要的科学意义和实际意义。