MXene是一类新颖的二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物。MXene的通式为Mn+1XnTx（n=1-3）,其中M为过渡金属,X为碳或氮,T为表面终止的官能团（例如,OH,O和F）,x是每个配体的表面基团数量单位。MXene具有类金属导电性、良好的亲水性和优异的力学稳定性,是目前最受关注的二维纳米材料之一。其中,碳化钛（Ti3C2）作为典型的MXene之一,是目前研究最为广泛的多功能纳米材料。由于Ti3C2高的表面积、优异的电导率等性能,被广泛用于储能、海水淡化、催化、环境、生物医学等各个领域。本论文在全面综述电化学发光机理及Ti3C2纳米材料的合成、性质和应用的基础上,进一步研究基于Ti3C2纳米片复合材料的制备及在电化学发光方面的应用,具体内容如下:1.利用石墨化氮化碳（g-C3N4）纳米颗粒修饰碳化钛（Ti3C2）MXene纳米片作为生物探针用于构建电化学发光（ECL）生物传感器,开发了一种集高效识别和信号放大于一体的激酶活性测定和抑制剂筛选方法。MXene具有高导电性、较强的催化能力和大表面积,不仅可以固定多个g-C3N4发光基团增强发光性能,还具备较强的电子承载和加快电子转移的能力,能有效缓解g-C3N4在负扫电位下的钝化问题。此外,MXene上丰富的Ti缺陷位点能与肽链（kemptide）的磷酸盐基团高效结合,可实现探针的高效固定。基于g-C3N4修饰的MXene探针构建了一个灵敏的ECL生物传感器,实现了蛋白激酶A（PKA）活性检测和抑制剂筛选。所得的传感器对PKA检测范围较宽(0.015-40 U m L-1),检测下限低至1.0 m U m L-1。此研究表明,所构建的ECL生物传感器有潜力成为PKA研究、临床诊断以及新靶向药物开发的强大工具。2.利用简单的一步法在碱性条件下以Ti3C2纳米片为前体,在碱性条件下制备了TiO2-Ti3C2纳米复合材料。通过TEM（HETEM）、XRD、UV等表征方法证明在碱性条件下可以在Ti3C2 MXene表面原位制备TiO2-Ti3C2纳米复合材料。通过调控碱氧化反应时间,得到不同形貌的复合材料,探讨不同反应时间所得纳米复合物的ECL性能,并研究结构与ECL之间的关系。最终发现反应时长为3 h的TiO2-Ti3C2纳米复合材料具有最佳的ECL发光性能。因此,具有优异导电、发光性能的TiO2-Ti3C2纳米复合材料有望用于ECL生物传感器和细胞成像领域。3.基于Ti3C2 MXene表面原位氧化制备的TiO2-Ti3C2纳米复合材料构建了一个灵敏、通用的ECL葡萄糖生物传感器。在不添加双氧水的条件下,利用葡萄糖氧化酶原位催化葡萄糖产生的双氧水作为共反应试剂,在TiO2和Ti3C2共同催化下分解过氧化氢,从而增强鲁米诺的电化学发光效率。此外,通过葡萄糖氧化酶修饰,也进一步提高了传感器的选择性和抗干扰性。因此,基于TiO2-Ti3C2的表面结构性质、优良的导电率和催化效率,可以实现葡萄糖高灵敏、高选择性检测,浓度范围为20 n M-12 m M,检出限为1.2 n M（S/N=3）。该方法快速、简单、可靠,已成功应用于实际样品汗液、水果和血清中葡萄糖的检测。