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纳米材料修饰的导电高分子电极在电化学的发展中越发占据着十分重要的地位。本论文以聚酰亚胺（PI）和碳纳米管（CNT）复合薄膜为基底电极,通过涂抹,沉积等方式对其进行一系列修饰,分别将铟（In）纳米颗粒,还原石墨烯（RGO）片层,MoO2纳米颗粒以及花朵状的Co-Ni合金修饰在PI-CNT薄膜表面构成纳米材料修饰电极,并将其分别用做咖啡酸（CA）检测,析氢（HER）和析氧反应（OER）的电催化剂。实验过程中利用X射线衍射（XRD）,X光电子能谱（XPS）,扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对修饰薄膜电极进行晶体结构以及表面形貌的表征。利用循环伏安法（CV）,计时电流法（i-t）和线性扫描伏安法（LSV）等电化学手段对修饰薄膜电极的电化学信号进行了测量。本论文的工作主要涉及以下三个方面:1.In修饰的还原石墨烯/碳纳米管-聚酰亚胺薄膜传感器用于咖啡酸的电化学检测通过简单的电化学沉积方法将In纳米粒子修饰在还原石墨烯/聚酰亚胺-碳纳米管（In/RGO/PI-CNT）薄膜表面,并成功的将该修饰电极用于CA的检测。采用安培分析法进行检测,当施加0.4 V（vs.SCE）恒定外加电位于In/RGO/PI-CNT工作电极上时,在0.2 M醋酸缓冲溶液中,CA的响应电流强度与其浓度有良好的正相关关系。所得的线性范围为5.00×10-7 M到1.00×10-3 M,检测限为（S/N=3）1.67×10-7 M。实验发现该传感器具有很好的稳定性和选择性,所发展的分析方法已经用于酒类样品中CA的检测。2.二氧化钼纳米粒子沉积在还原石墨烯/聚酰亚胺-碳纳米管薄膜上作为高效的析氢反应电催化剂通过电化学方法合成了MoO2纳米粒子修饰的RGO/PI-CNT薄膜电极,并将其成功的用于HER反应的催化剂。利用LSV法研究了MoO2/RGO/PI-CNT薄膜电极在酸性溶液中的HER催化性能。研究结果表明MoO2/RGO/PI-CNT薄膜具有良好的电催化能力,在很小的过电位（-110 mV,vs.RHE）条件下可以达到很高的电流密度（10 mA/cm2）,同时又具有极好的稳定性。68 mV/dec的塔菲尔斜率说明该薄膜的HER反应机理符合Volmer-Heyrovsky模式。相对于已经发表的相似文献,本工作发展的MoO2/RGO/PI-CNT薄膜电极有更强的电催化HER能力。3.一种新颖的花朵状Co-Ni/PI-CNT薄膜催化剂用于析氧反应通过电化学多电位沉积的方法将花朵状Co-Ni合金沉积在聚酰亚胺-碳纳米管（PI-CNT）薄膜的表面制备成Co-Ni/PI-CNT薄膜,并将其成功的用作OER反应的催化剂。实验研究了不同金属原子比例和不同沉积时间下薄膜OER性能的差别,最后得出当沉积时间为100 s,原子比例为1:1时,薄膜的性能最佳。Co-Ni（1:1,100s）/PI-CNT薄膜表现出较小的起始电位（1.5 V）,呈现低的过电位（365mV）,以及小的Tafel斜率（59 mV/dec）。