石墨烯(Graphene,GN)因二维单原子层结构同时具备了大的比表面积、高的电子转移速率和优异的导电性等,在化学修饰电极及电化学传感器领域备受关注。导电聚合物被发现以来在化学、材料领域被广泛研究和应用。本文采用电化学聚合法和滴涂法制备了石墨烯夹心式聚中性红修饰电极(PNR/GN/GCE)和石墨烯夹心式聚多巴胺修饰电极(PDA/GN/GCE),采用电化学方法和扫描电子显微镜表征了修饰电极表面,研究了表面修饰的复合物对生物小分子的电催化氧化作用,并探讨了石墨烯夹心式修饰电极的电子转移机理。首先,将石墨烯掺杂到两步电聚合中性红中制得石墨烯夹心式复合修饰电极(PNR/GN/GCE),采用扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)对其表面电化学行为进行了研究。结果表明PNR/GN/GCE的表面覆盖度Γ=2.72×10-10 mol cm-2,电子转移速率常数ks=0.56 s-1,以及较小的RCT值说明该修饰电极表面进行着快速电子转移动力学过程。选用CV法研究了PNR/GN/GCE对生物小分子AA、DA和UA的电催化作用,在最佳p H条件下该修饰电极可分别对其进行定量检测。另外,PNR/GN/GCE采用DPV法对AA、DA和UA三者的混合液进行了检测实验,结果发现峰形尖锐、峰分离效果良好、峰电位差分别为ΔEAA,DA=144 m V,ΔEDA,UA=140 m V,ΔEAA,UA=284 m V,将该修饰电极用于同时检测AA、DA和UA,这三种物质线性范围分别为3.8~500μM,0.15~200μM和0.16~100μM,检出限分别为1.1μM,0.046μM和0.048μM(S/N=3)。该方法简单新颖,灵敏度高,选择性和稳定性好,有望用于实际样品中生物小分子的测定。其次,采用电化学聚合法和滴涂法制备的石墨烯夹心式复合修饰电极(PDA/GN/GCE)结合了多巴胺和石墨烯的优良特性,两者协同增效能够有效地促进DA在电极表面双电层界面的电子转移。与裸玻碳电极相比,PDA/GN/GCE电极表面电子转移的活化效果(ΔEp)由260 m V降至40 m V。此外选用CV法研究了PDA/GN/GCE对UA的电催化作用,在p H6的0.1M PBS中UA氧化峰电流与浓度在0.59~800μM范围内呈良好线性关系,检出限LOD=0.28μM(S/N=3)。该方法简单新颖,灵敏度高和稳定性好,有望用于尿液样品中的UA的测定。此外,石墨烯夹心式修饰不仅有效地避免石墨烯在修饰膜制备过程中对其结构及优良特性的损伤,保持良好状态,还能彼此间通过静电引力、π-π等相互作用共同提高复合修饰薄膜的电子转移速率和电催化效果。