随着材料科学的发展纳米材料凭借优异的物理化学特性，已成为科技领域的研究焦点。其中，碳基纳米材料由于较大的比表面积、良好的导电性、超强的力学性能、表面易功能化等优势更是在催化、能源储存与转换、环境、生物医药、传感器等领域的研究热点。新型碳纳米材料的开发与引用能够显著提高电化学传感器的灵敏度、选择性、稳定性等性能，从而推动其发展及应用。本论文致力于以新疆特有生物质废弃物、金属有机框架物为前驱体，制备一系列纳米多孔碳材料并探索了对多巴胺、尿酸等生物分子以及重金属、抗生素、苯酚等环境污染物的电化学活性。具体工作内容如下： 一、以巴旦木壳为碳源，通过在氮气氛下600℃碳化5h后用KOH化学活化，制备了比表面积大(1075 m2/g)，孔径分布窄(1-2 nm)的巴旦木壳基纳米多孔碳NPC。用NPC、Nafion膜修饰玻碳电极制备NPC-Nafion/GCE，并采用差示脉冲伏安法和循环伏安法考察了该修饰电极对多巴胺和尿酸的电化学活性。结果NPC-Nafion/GCE对多巴胺和尿酸具有非常好的灵敏度和选择性，LOD分别达到0.22μM和 0.34μM，其稳定性、重复性和再现性、抗干扰性能也非常好，最终用NPC-Nafion/GCE成功检测实际尿样中的多巴胺和尿酸含量。二、在第一个工作的基础上，以尿素为氮原，水、无水乙醇混合液(1:1)为媒介，在180℃下通过反应12h，制备了富含氮原子 (2.23 wt%)的巴旦木壳基氮掺杂纳米多孔碳N-NPC。用N-NPC、Nafion膜制备N-NPC-Nafion/GCE，采用差示脉冲伏安法研究了该修饰电极对Pb(II)的电化学活性。N-NPC-Nafion/GCE对Pb(II)具有非常好的灵敏度和选择性。在最优条件下，2.0～120 µg· L-1的浓度范围内其LOD值达到0.7 μg·L-1，也就是比WHO规定的饮用水中Pb(II)最大可接受浓度低15倍。此外该修饰电极具有良好的稳定性、重复性、再现性和抗干扰能力，最终成功应用到自来水中Pb(II)含量的测定。 三、在ZIF-8和ZIF-67的基础上先合成双金属有机框架物ZnCo- MOFs。在不同温度下直接碳化得到比表面积大、孔径分布较窄的纳米多孔碳ZnCo/C800和Co/C900。由于ZnCo/C800的导电性和对甲硝唑的电化学活性显著优于Co/C900，选其为电极修饰剂。制备ZnCo/C800-Nafion/GCE，通过线性扫描法检测了甲硝唑。最优检测条件下，在0.05–100 μM浓度范围内ZnCo/C800-Nafion/GCE对甲硝唑的LSV峰电流(在E=-0.66V vs. Ag/AgCl处)与其浓度呈线性关系，LOD值达到17nM。同时，该修饰电极具有非常好的稳定性、重复性、再现性和抗干扰性能。最后用该修饰电极在最优条件下测定了实际甲硝唑片剂中的甲硝唑含量，得到令人满意的回收率。四、在室温下先合成铁掺杂金属有机框架物Fe/ZIF-8。通过在氮气氛下直接碳化Fe/ZIF-8得到比表面积大(1221.185 m2∙g-1) ，孔径分布窄(3–5 nm)，具有介孔结构的Fe、N共掺杂纳米多孔碳Fe/NC。Fe/NC结合Nafion作修饰剂，制备Fe/NC-Nafion/GCE，采用线性扫描法同时测定了氯霉素和甲硝唑。Fe/NC-Nafion/GCE对氯霉素和甲硝唑具有非常好的灵敏度和选择性。在最优条件下氯霉素和甲硝唑的还原峰电流(在E=-0.237V和E=-0.071V vs. Ag/AgCl处)分别在0.1–100 μM、0.5–30 μM的浓度范围内与其对应的浓度呈线性关系，LOD值分别达到31 nM 和 165 nM。该修饰电极应用到尿样、鲜奶、滴眼液和甲硝唑片剂中氯霉素和甲硝唑含量的同时测定，并结果非常令人满意。五、上一个工作的基础上，在氮气氛下直接高温碳化ZIF-8制备氮掺杂纳米多孔碳NNPC。用NNPC作电极修饰剂，建立对对硝基苯酚超灵敏的电化学传感器NNPC-Nafion/GCE。该传感器对对硝基苯酚具有极好的灵敏度及选择性。最优检测条件下在0.01～20μM浓度范围内对硝基苯酚的LSV峰电流(E=-0. 30V vs. Ag/AgCl处)与其相应浓度呈线性关系，LOD值达到3.2nM(S/N=3)。与此同时，其检测的稳定性、重复性和抗干扰性能非常好。最终，用该传感器测定自来水中的对硝基苯酚含量，结果得到93.5%~ 108.3%的回收率。这些数据表明，该方法制备的NNPC是电化学检测对硝基苯酚最有潜力的材料。