本论文采用改进的Hummers法制备了石墨烯，通过XRD粉末衍射、拉曼光谱、SEM和TEM对石墨烯进行了表征，并以此材料制备了石墨烯电极。以石墨烯电极为工作电极开展了如下三方面的研究工作。　　第一，制备和表征了石墨烯-淀粉电极，并开展了应用研究。XRD测试表明，淀粉具有A型、B型和V型结构。B型结构的淀粉具有左螺旋的立体结构，其螺旋内部疏水外部亲水。研究表明，淀粉对碘单质的识别是基于螺旋内部空腔对碘单质的疏水作用。而淀粉对碘离子的识别是基于螺旋的沟槽对碘离子的亲水作用。通过该电极对碘离子专一性的研究，我们首次提出了一种新的分子识别模式：沟槽识别模式。在此基础上，我们构建了高度专一性的碘离子电化学传感器。该传感器的最低检出限是6×10-7mol/L，线性范围是1.0×10-6 mol/L到1.0×10-3mol/L。100倍的Cl-，200倍的Br-等阴离子不干扰测定。　　第二，用石墨烯构建了石墨烯-十二烷基硫酸钠电化学界面。研究表明，十二烷基硫酸钠表面活性剂能聚集于石墨烯表面，形成了胶束，因此能显著提高苯酚在电极表面的浓度，从而提高该电化学体系对苯酚分析的灵敏度。用该方法对模拟污染土壤中苯酚进行测定，得到了满意的结果。研究了十二烷基硫酸钠与苯酚的作用机理，提出了“空间缺陷”模型，用“空间缺陷”模型解释了十二烷基硫酸钠胶束对苯酚的选择性分子识别。　　第三，合成了一种具有电活性的两亲分子表面活性剂N，N-二甲基二茂铁甲基正十六烷基溴化铵(Fc16)，研究了石墨烯与该表面活性剂的作用。结果表明，该表面活性剂在溶液中形成了胶束，该胶束增强了多巴胺的电催化氧化电流。首次发现该表面活性剂胶束能显著提高石墨烯电极对多巴胺分析检测的灵敏度。对实际人体中的血清检测表明，该方法与光谱法的检测结果一致，因此该方法准确可靠。