过渡金属氧化物,如FeOX, CoOX, MnOX等由于由于价态,化学结构以及晶体结构的多样性,使得它们在催化,化学／生物检测,能源储存等领域有着非常大的应用前景。但是过渡金属氧化物也会有一些缺陷,比如容易溶解在电解液中,导电性能差,在充放电过程中体积变化大使得电化学器件的循环性能差等。这些缺陷可以通过一些措施来弥补,例如减小尺寸,控制形貌,与其它金属掺杂,复合导电性好的物质等等。因此,在应用过渡金属氧化物的过程中,控制合成以及选择合适的材料与其复合而使它们的性能达到最优变得尤其重要。本论文主要就纳米结构的过渡金属氧化物与其它导电物质复合的化合物的合成以及它们在能量存储,电化学检测等方面的的应用而展开。在论文的第二章,我们主要研究通过一步法出直接生长在各类导电基底上的MnO@C的化合物并将它应用在锂离子电池,超级电容器以及电化学传感器方面。这种方法制备的材料其锂离子电池容量在0.1 A g-1的条件下达到了800mAhg-1,超级电容器的容量在1 Ag-1的条件下达到了160 F g-1,电化学传感器的检测限为2μM,与此同时,通过检测癌细胞产生的H2O2,可以检测并分辨出癌细胞与其他正常细胞。在论文的第三章,我们主要利用光刻的方法制成了碳纳米管的阵列,并通过改变整个工艺流程的次序,应用同一种掩膜版和光刻胶制成了互补的两种碳纳米管阵列。这种阵列最细处能够达到4μm,每个图案在0.5 mm2以下。这种利用光刻制造图案阵列的方法可以推广到纳米线或者其它阵列的方面,在微流控以及生物培养检测,电化学传感方面有着潜在的应用。