碳纳米管（CNT）结构特殊，电学性能优异，是近年来研究较多的一种新型电极修饰材料。染料分子由于自身大都含有大的共轭体系，而且携带的基团能促进一些分子在电极表面的电子转移过程，因此在电极修饰领域一直是人们研究的热点。本文采用电聚合的方法，将染料分子非共价修饰到CNT上，在不破坏CNT的空间结构的前提下，构置了一种界面交叉、双相连续的类似互穿网络的聚合膜体系。将该体系用于电极表面的修饰，以多巴胺（DA）和抗坏血酸（AA）以及金属离子为模型化合物对其进行电化学研究发现，这一互穿网络体系不仅有效地将碳纳米管独特的导电性、电催化性与染料聚合膜的电子转移和质子传输性相结合，而且在整体性能上还表现出优异的协同效应。制备的聚茜素红功能化CNT电极和聚孔雀石绿功能化CNT电极对DA和AA均能实现选择性识别检测。聚亚甲基蓝功能化CNT电极和聚中性红功能化CNT电极对Sn²⁺具有较好的检测灵敏度。本论文工作分为三大部分：1．以蒽醌类染料茜素红对CNT非共价功能化，构置茜素红功能化碳纳米管修饰电极，用于多巴胺和抗坏血酸的电化学分析研究。2．以三苯甲烷类染料孔雀石绿对CNT非共价功能化，构置孔雀石绿功能化碳纳米管修饰电极。通过对多巴胺和抗坏血酸的电化学分析研究该修饰电极的传质机理。3．分别以吩嗪类染料中性红和吩噻嗪类染料亚甲基蓝为电极修饰材料对CNT非共价功能化，以多巴胺、抗坏血酸和Sn²⁺为模型化合物对比研究两种染料聚合膜修饰电极的传质机理和电催化效果。