碳纳米材料具有独特的物理化学特性，其在电分析化学等领域中的潜在应用价值已引起了科学工作者们的高度关注。本研究工作主要围绕功能化碳纳米复合材料与电分析化学而展开，并将其进行有机地结合。设计、构筑了几种具有特殊性质的碳纳米复合材料，探索了这些材料的性质及在电化学传感、催化等方面的应用。主要研究结果如下：　　 1.将具有优良电化学活性的普鲁士蓝纳米粒子引入到石墨烯中，通过一个有效的原位还原方法，制备普鲁士蓝/石墨烯复合材料。与传统方法相比，该方法简单快捷，环境友好，操作性强。更重要的是，所得到的复合物对双氧水的还原显示出优异的电催化性能，检测限可达45 nM。此外，制备的纳米复合材料可用于电化学生物传感器和燃料电池的制备。　　 2.利用石墨烯-杂多酸杂化材料构建了灵敏的二苯酚类物质检测平台。杂多酸分子不仅加速氧化石墨烯的还原，而且通过化学作用吸附在石墨烯表面，加速电子和物质的传递速率，提高了检测目标物响应的信号。研究了邻、对、间苯二酚在该石墨烯杂化体平台上的电化学行为，结果表明二苯酚类物质的电化学活性远远高于碳纳米管和光还原石墨烯传感平台，揭示了石墨烯-杂多酸纳米材料具备优异的电催化和识别性能。　　 3.提出了一种构筑铂覆盖硅纳米线阵列的有效方法。将种子生长法和化学沉积技术有机结合，成功地在硅纳米线阵列上构筑高质量的三维铂纳米结构。硅纳米线阵列为金属的沉积提供了较大的比表面积，也是一个良好的电流集电器。独特的三维多孔结构也使得它的电化学活性面积有较大提高。所制备的材料被用作甲醇氧化电催化剂，显示了优异的电催化活性。　　 4.首先，通过简单有效的一步溶剂热还原法，制备了石墨烯负载的高密度铂钯双金属杂化体。我们利用冰隔离诱导自组装技术将石墨烯负载的高密度铂钯双金属纳米片与PDDA混合，构建三维多孔复合膜。PDDA与石墨烯负载的高密度铂钯双金属杂化体强的吸水性是构建三维多孔膜的重要因素。特殊的形貌使其表面积增大和相应的催化活性位点增多，最终导致三维多孔杂化体催化甲醇氧化能力大大提高。　　 5.利用聚苯乙烯磺酸钠作为交联剂，通过固相研磨与原位还原有机结合，成功将钯纳米粒子固载于碳纳米管表面。这种杂化体保持了碳纳米管优质的电化学性质和金属纳米粒子良好的催化活性，在水中具有良好的分散性。此外，该杂化体对葡萄糖的氧化显示出卓越的电催化性能。