本论文主要研究了以溶剂热法制备的TiO2-石墨烯纳米复合材料（TiO2-G）分别作为生物酶固定化平台和光电化学活性材料，制备了TiO2-G基生物传感器和光电化学传感器，并考察了所制备的传感器在生物电分析领域的应用;此外，还以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯和TiC14为原料，采用微波辅助法制备了含钛介孔分子筛(TiSBA-15)，并考察了所制备的TiSBA-15在电催化分析领域的应用。具体工作如下:　　 1.以葡萄糖氧化酶(GOD)为模型酶，TiO2-G为GOD固定化材料，构建了葡萄糖生物传感界面。对比石墨烯纳米片、TiO2纳米粒子和TiO2-G分别作为GOD固定化材料，研究发现其电子转移速率依次为0.97、1.14和3.24 s-1，GOD在TiO2-G纳米复合材料中表现出更快速的直接电子转移，这应归因于石墨烯片与TiO2纳米粒子之间的协同作用。基于葡萄糖对GOD氧化态与溶解氧的电催化反应的抑制作用，发展了一种性能良好的第三代葡萄糖生物传感器。该传感器具有较好的稳定性和重现性，其线性响应范围为5.0×10-4 M～2.0×10-2 M，检测下限为1.7×10-4 M(S/N=3)。　　 2.以TiO2-G为光电化学活性材料，构建了增强的光电化学传感平台，实现了TiO2-G纳米复合膜对NADH的灵敏检测。光电化学研究表明，在可见光照条件下，TiO2-G纳米复合膜对NADH检测的灵敏度是无光照条件下的2.3倍;与单体TiO2纳米粒子对比研究表明，TiO2-G对NADH的光电流响应大约是前者的5倍，表明石墨烯的引入可以增强TiO2的光电化学性能，同时紫外漫反射分析结果也表明，石墨烯的引入可以大大降低TiO2-G中TiO2纳米粒子的禁带宽度。在优化条件下，基于TiO2-G研制的传感器对NADH检测的线性范围为1.0×10-8～2.0×10-3M，检测下限可达3.0×10-9M(S/N=3)，为石墨烯基复合材料在光电传感领域的应用奠定了基础。　　 3.以微波辅助法制备的TiSBA-15型分子筛为电催化剂，壳聚糖(CS)为分散剂，通过一步电沉积法将TiSBA-15和CS共沉积在玻碳电极表面，基于该修饰膜良好的电催化活性，实现了对神经递质多巴胺(DA)的选择性灵敏检测。研究表明，在3.0×10-7～1.01×10-4M浓度范围内，DA浓度与氧化峰电流呈良好的线性关系，其检测下限可达1.0×10-7M(S/N=3)。同时，该修饰电极具有良好的稳定性和重现性，且对一些常见的离子和氨基酸具有良好的抗干扰作用，因此该体系具有潜在的实际应用前景。