电极是电化学传感器的中心资料。因为碳资料（活性炭，玻璃碳，碳纳米管和石墨等）具有导电性、化学稳定性且易加工等特色，已被广泛地使用于电化学电极资料之中。而石墨烯作为一种新式的二维纳米碳资料，具有愈加优异的导电功用和极高的比外表积，现已成为新式碳资料电极的最佳挑选。
新加坡南洋理工大学张华教授的课题组对氧化石墨烯的功用化润饰及其在电化学方面的使用做出了较多的讨论与研讨，他们的作业也进一步必定了石墨烯在电化学上具有宽广的使用远景。在2011年时，张教授的课题组就研发出了一种具有三维结构的新式石墨烯资料，并将其使用于电化学电容器（超级电容器）。该资料使用化学气相堆积法并在高温反响下组成而出。这种新资料不只具有极低的缺点密度和优异的导电功用，而其三维多孔的结构添加了电极的比外表积，这有助于堆积在其外表的活性物质与电解质离子快速的触摸。值得指出的是，与传统的根据氧化石墨烯制备石电极资料不同，他们的办法能够防止氧化石墨烯片在制备电极过程中彼此堆积然后保证石墨烯的高比外表积特性。此外，从泡沫镍上直接分出的三维石墨烯与集电极之间具有极佳的电学触摸，因而成为了一个有用的前言将电荷快速地从活性物质向集电极传输。
三维石墨烯结构
三维石墨烯资料在电化学%&&&&&%器上的成功使用，鼓励了张教授的团队持续讨论该种新式资料在其他范畴中的使用。三维石墨烯资料优异的导电功用、快速的电荷传输特性及三维多孔结构等特性都是一个电化学传感器电极所需求的，由此他们猜测三维石墨烯资料也能够使用于电化学传感器之中，而经过对三维石墨烯的进一步功用化润饰还可能进一步进步传感器的功用。
张教授在承受采访时说：“该项目咱们是从2011年6月开端，到2012年3月完毕。在研讨初期，咱们曾方案用原位组成的办法，选用化学气相堆积法将碳纳米管直接成长在三维石墨烯外表，来得到三维石墨烯/碳纳米管复合资料。可是因为催化剂纳米颗粒难以彻底去除，影响到电化学传感器的测验成果，因而咱们后期选用了电泳法将商业化的多壁碳纳米管堆积在石墨烯外表来制备三维石墨烯/碳纳米管的复合资料。”
在试验进行中，研讨人员也发现了三维石墨烯的一些坏处。因为三维石墨烯的组成使用了化学气相堆积法且在高温下完结，所以导致其外表不像氧化石墨烯那样带有较多的亲水基团，这不利于在水相系统中对其作进一步的外表润饰。为了处理该问题，他们优化了石墨烯的润饰条件并选用了有机溶剂反响系统（或对三维石墨烯进行电化学亲水预处理）。别的，因为三维石墨烯的密度小和疏水性，若直接作为电极，其会漂浮在水面上，因而他们选用玻璃片作为基板，并将三维石墨烯用硅胶固定在玻璃片之上。三维石墨烯在去除了泡沫镍基板之后，在电化学测验时拌和发生的切应力简单导致其决裂，而改善三维石墨烯组成条件，在恰当添加石墨烯膜的厚度后可较好地处理该问题。
该项作业以化学气相堆积法组成的三维石墨烯来制备电化学传感器电极，为该范畴供给了一个新式的资料和研讨方向。经过改善组成办法，进步三维石墨烯产率，并下降生产本钱，三维石墨烯将具有极大的商业潜能。
在这项作业中，石墨烯首要起了一个导电基板的效果，可是张教授的团队却发现三维石墨烯自身也会对检测物发生呼应。其结构孔径巨细，石墨烯膜的厚度，都将影响三维石墨烯的导电性和比外表积，并进一步影响传感器的功用。张教授指出，后续作业将深入研讨三维石墨烯的性质对电化学传感器功用的影响。另一方面，该作业以检测双氧水分子为实例验证了三维石墨烯在电化学传感器上的潜在使用。张教授还指出，经过对三维石墨烯的针对性润饰，还能够拓宽到其他方面上的检测，例如重金属离子，水体毒性检测，有毒气体检测等。
跟着纳米资料和技能的蓬勃开展，电化学传感器将向着愈加微型化和便携化方向开展。经过充分认识石墨烯的特性以及对其进行功用化润饰的深入研讨，必将涌现出各种类型的根据石墨烯的新式复合资料。张教授最终论述道，石墨烯在电化学传感器上的研讨热门将是怎么下降传感器本钱，并进步其精度、灵敏度、挑选性和对多样检测物的一起检测才能。
