合成具有特定结构和优越性质的纳米材料一直是纳米科学研究的热点。本文抓住离子液体、碳纳米管和石墨烯等研究热点,将无机纳米粒子锚定到功能化的材料表面,合成了具有特定形貌和性能的纳米材料,并研究了这些纳米材料在电分析化学和生物电化学中的应用。　　 (1)用层层自组装方法构筑了聚合物功能化离子液体和普鲁士蓝纳米粒子的有序多层膜,所构筑的有序多层膜对H202的电催化还原具有较高的活性。进一步用聚二烯丙基二甲基氯化铵代替聚合物功能化的离子液体构筑了一个相似的有序多层膜并研究了其对H2O2的电催化活性。两者对比表明聚合物功能化离子液体中的咪唑基团因具有离子导电能力能够加速电极表面的电子转移,在H2O2的电催化过程中起着不可或缺的作用。　　 (2)用硼氢化钠还原法合成了胺基功能化离子液体保护的平均粒径为2 nm的Pt纳米粒子(Pt-IL),并将其修饰到玻碳电极上制备了一个薄膜。研究了该纳米材料对O2的电催化还原和甲醇的电催化氧化性质,旋转环盘电极实验的结果表明Pt-IL能够实现O2的四电子还原,另外Pt-IL在空气中十分稳定,因此,该纳米材料有望替代贵金属电极成为燃料电池的电极材料。　　 (3)离子液体保护的金纳米粒子(Au-IL)原位生长到聚苯乙烯磺酸钠(PSS)功能化的多壁碳纳米管(MWCNTs)上,制备了一种MWCNTs/PSS/Au-IL纳米杂化材料。并用该纳米杂化材料固定葡萄糖氧化酶(GOD),制备了葡萄糖生物传感器,该传感器对葡萄糖的线性检测范围为0-20 mM,检测限为25μM。　　 (4)多孔的半导体SnO2原位包裹到MWCNTS上再吸附Au-IL制备了MWCNTS@SnO2/Au纳米杂化材料,该纳米杂化材料对O2和H2O2都有较高的电催化活性。基于MWCNTs@SnO2/Au/GOD的生物传感器能够用于人体血糖的测量,而且该传感器的性价比优于现行的方法,有望应用于临床血糖测量中。　　 (5)原位还原法将Au-IL锚定到3,4,9,10-四羧基二萘嵌苯(PTCA)修饰的石墨烯表面制备了石墨烯/Au纳米杂化材料,并用多种表征手段研究了该材料的组成和结构。以O2的电催化还原为例,研究了该杂化材料的电化学性质,实验结果表明该材料有较高的电化学活性,展示了其在化学传感器方面的应用前景。　　 (6)首次在酸性条件下用SnCl2还原石墨烯氧化物一步制备了石墨烯/SnO2纳米杂化材料,确认了该材料的组成和结构并对其形成机理作了推测。主要研究了该材料的电容性质,相比于石墨烯氧化物和石墨烯,石墨烯/SnO2的电容行为最接近理想电容。　　 (7)一步合成了Pt纳米粒子/聚合物功能化离子液体/石墨烯纳米杂化材料,并研究了该材料的组成和结构。该材料修饰的玻碳电极能够实现抗坏血酸(AA)和多巴胺(DA)的同时电化学检测,推测了AA和DA反应机理。并进一步将该修饰电极用于人体尿液中尿酸(UA)、AA和DA的同时检测。　　 (8)通过简单搅拌的方法将刚果红(CR)修饰到石墨烯表面制备了一种溶于水和多种有机溶剂的石墨烯/CR纳米杂化材料,尝试用Hansen溶解常数解释了石墨烯/CR的溶解机理,并观察了石墨烯/CR在溶液中分散的稳定性。水溶性和稳定性的改善有利于该材料的进一步处理和修饰,作为实例制备了均匀的石墨烯/Au-IL纳米杂化材料。