1.1.2  电化学传感器的种类

电化学传感器有电化学发光免疫传感器，电化学DNA传感器[1]、电化学氧传感器、纳米材料电化学传感器。电化学发光免疫传感器是一种将电致化学发光技术与免疫学分析方法相结合而发展起来的具有高灵敏度、高选择性、低背景等特点[2]的生物传感器。电化学DNA传感器是生物分析一个非常重要的领域，也是一种应用较为广泛的检测手段。氧传感器广泛应用在工业、科研及国防领域，用于测量环境[3-4]中的氧气含量。氧传感器根据工作原理的不同分为很多类型，有电化学型、热磁式、光学式以及半导体电阻型氧传感器，其中电化学氧传感器具有灵敏度高、测量范围宽、响应时间快、可靠性高等特点，成为氧传感器领域研究最多，技术最为成熟的一类，也是目前唯一一类实现商业化批量生产的氧传感器。纳米材料[5]是指在纳米长度范围内由1-100 nm的超细微粒组成的颗粒、结构或复合材料。纳米材料自身的特殊结构导致其具有以下四大效应：小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。

1.1.3  电化学传感器的应用与前景

电化学作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。电化学是边缘学科，是多领域的跨学科。微观电化学还可以有广义的和狭义之分，广义的微观电化学是“研究物质的带电界面上所发生现象的科学”，而狭义的微观电化学则是“研究物质的化学性质或化学反应与电的关系的科学”。电化学科学的发展，推动了世界科学的进步，促进了社会经济的发展，对解决人类社会面临的能源、交通 、材料 、环保、信息、生命[6-10]等方面，已经作出巨大的贡献。电化学的未来是灿烂而神奇的。电化学的发展和突破是难以估量的。 

1.2  石墨烯简介

1.2.1  石墨烯的特性

    石墨烯[10]已经成为一个令人期待的材料，新颖独特的物理化学性质，较高的比表面积，良好的导电性，机械强度高，易于功能化和大规模生产，其二维（2-D）结构[ 11-13 ]使它成为了一种理想的电化学传感和生物传感电极材料。基于其独特的性质，石墨烯是一种理想的电化学传感和生物传感的电极材料[14 ]。然而，为了进一步扩大和优化电化学中石墨烯的应用，以提高石墨烯性能为目的，实现石墨烯内在结构的改造至关重要。最近，碱金属钾，作为一种优良的改性剂，已成功地应用于石墨烯的修饰。此外，改进的石墨烯实现了测定出从癌细胞释放出的NO2– 。因此，改进的石墨烯在电化学传感系统中具有很大的应用潜力。

1.2.2  石墨烯的物理制备

石墨烯的制备方法有物理法制备石墨烯[15-16]和化学法制备石墨烯[17]，物理法制备石墨烯分别是机械剥离法，取向附生法—晶膜生长，和液相和气相直接剥离法。机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。但这种方法存在一些缺点，如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。取向附生法是使用稀有金属钌作为生长基质，利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性 。液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000 °C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中，借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。液相或气相直接剥离法制备石墨烯具有成本低、操作简单、产品质量高等优点，但也存在单层石墨烯产率不高、片层团聚严重、需进一步脱去稳定剂等缺陷。