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本论文制备了一系列功能纳米材料,如:聚合物、贵金属纳米材料、半导体纳米材料、碳基纳米材料、有机金属框架、双金属磁性纳米粒子及其复合材料等,构建了多种农药残留电化学生物传感界面。研究了功能材料的尺寸、形貌对传感性能的影响;探讨了界面组成、界面性质对目标物的选择性识别和催化性能。运用双放大、能量共振转移、双抑制、双模式和共反应增强剂等传感策略,构建了多种农药残留电化学生物传感器。通过优化测定条件,建立了多种农药残留分析方法并开展了实际应用研究。主要内容包括:1.基于层层组装模板技术和催化放大作用,构建了信号双放大的电化学适配体传感器,用于啶虫脒的高灵敏检测。借助带负电的聚丙烯酸和带正电的聚乙烯亚胺-二茂铁的静电吸附作用,制备了中空聚合物微球（Fc-HPNs）信号探针。Fc-HPNs既作为纳米载体,提高Fc的负载量;同时作为纳米诱导剂,通过抗坏血酸催化Fc-HPNs的还原,进一步放大了Fc-HPNs的电流信号。构建的电化学适配体传感器对啶虫脒的检测范围为1.0×10-81.0×10-1515 mol/L,检出限为3.3×10-16 mol/L,为啶虫脒的微量检测开辟了一条新的路径。2.基于MoS2/CdS与Ag/CQDs复合材料构建了能量共振转移的电致化学发光适配体传感器,实现了对毒死蜱的高灵敏检测。通过生物分子辅助法合成的MoS2/CdS纳米球,具有非常好的生物相容性和优异的电致化学发光性能。而Ag/CQDs作为能量共振转移的受体能够很好的提高检测的灵敏度。我们构建的适配体传感器对毒死蜱的检测范围为1.0×10-81.0×10-1515 mol/L,检出限为3.0×10-16 mol/L。该传感器具有特异性强、灵敏度高等特点,为毒死蜱的检测提供了新思路。3.基于双抑制的原理构建了电致化学发光传感器,用于对草甘膦的高灵敏检测。首先,合成了石墨烯-金纳米粒子复合材料（rGO-Au）作为酶捕获基底,提高了酶负载量。其次,合成了鲁米诺-金纳米粒子-L-半胱氨酸-Cu2+复合材料(Lu-Au-Lcys-Cu2+)作为发光试剂和类过氧化物酶,提高检测信号。以氯化乙酰胆碱作为底物,通过两步酶解反应得到过氧化氢（H2O2）作为Lu-Au-Lcys-Cu2+的共反应剂。第一步的水解反应是乙酰胆碱酯酶催化氯化乙酰胆碱得到乙酸和硫代胆碱。第二步的水解反应是在溶解氧存在的条件下,胆碱氧化酶催化硫代胆碱生成二硫代双胆碱和H2O2。当草甘膦滴涂到上述修饰电极表面时,草甘膦能够抑制乙酰胆碱酯酶活性;同时能够与Cu2+生成络合物使其脱离电极表面失去催化作用。我们构建的传感器对草甘膦的检测范围为0.0011.0mmol/L,检出限为0.5 nmol/L,实现了对草甘膦的高灵敏检测。4.基于八面体NH2-MIL-88（Fe）材料为纳米载体和信号增强剂,构建了一新型电致化学发光适配体传感器,用于马拉硫磷的高灵敏检测。首先,基于Au NPs@rGO的比表面积,良好的导电性和生物相容性,为适配体的修饰提供了大量的结合位点。其次,NH2-MIL-88（Fe）材料中的Fe（Ⅱ）能够作为信号增强剂,能够首先与S2O82-反应生成Fe（Ⅲ）和SO4·-。然后,Fe（Ⅲ）能够在电化学反应中被还原为Fe（Ⅱ）。因此,上述循环反应能够生成大量的SO4·-,使CdTe QDs产生更高的电致化学发光信号。构建的传感器对马拉硫磷的检测范围为1.0×10-61.0μg/L,检出限为0.3 pg/L。NH2-MIL-88（Fe）作为纳米载体和信号增强剂为目标物的高灵敏分析提供了一个新思路。5.基于电致化学发光和比色双模式构建了传感器实现了对马拉硫磷的高灵敏检测。通过多巴胺诱导将金纳米粒子组装成三维金凝胶,该金凝胶具有优异的生物相容性、导电性、大的比表面积和孔隙率。将三维金凝胶与鲁米诺结合生成复合材料具有优异的电致化学发光性能。以CuFe2O4磁性纳米晶团簇为载体负载马拉硫磷适配体和碱性磷酸酶,CuFe2O4可催化碱性磷酸酶的水解反应。酶水解反应生成的抗坏血酸具有双重功能:（1）作为电致化学发光传感器中鲁米诺的共反应剂过氧化氢的抑制剂;（2）作为比色模式中亚甲基蓝的催化剂。我们构建的传感器对马拉硫磷的检测范围分别为:电致化学发光:1.0×10-91.0×10-1515 mol/L（检出限5.0×10-1616 mol/L）;紫外吸收光谱:1.0×10-61.0×10-12mol/L（检出限7.0×10-1313 mol/L）。受益于上述双模式中不同的机理和相对独立的信号转导,我们构建的双模式传感器提高了检测的准确性和灵敏度。6.基于共反应增强剂的电致化学发光传感器,实现了对毒死蜱的高灵敏检测。首先,我们制备了CdS@Au NPs@rGO复合材料,Au NPs@rGO作为载体能够负载大量的CdS纳米晶。其次,我们制备了具有极大比表面积和磁性的CoFe2O4 MNPs。CoFe2O4 MNPs能够作为载体,负载乙酰胆碱酯酶,促进乙酰胆碱酯酶催化氯化乙酰胆碱生成硫代胆碱（RSH）,RSH能够作为CdS@Au NPs@rGO-S2O82-体系的共反应促进剂,提高电致化学发光强度。我们构建的传感器对毒死蜱的检测范围为1.0×10-61.0×10-1212 mg/L,检出限为6.0×10-1313 mg/L。硫代胆碱作为CdS@Au NPs@rGO-S2O82-体系的共反应促进剂也扩展了乙酰胆碱酯酶的应用范畴。