有限元方法是一种重要的常见的工程分析和设计的工具。我们可以通过有限元方法，有效的预测实验结果，解释实验现象。本文主要围绕在电化学系统中的有限元建模，实验参数的优化和实验结果的预测，以及微管道中酶反应动力学的研究，开展了以下几个方面的工作。 1.扫描电化学显微镜耦合成像过程的有限元模拟 在本章中，我们使用有限元方法预测电极表面的电势电流分布。在模拟过程中，本体溶液和电极本身使用的是传统的直流导电模型；而工作电极和溶液的界面使用的是非线性的边界条件来处理。通过施加这种边界条件，模拟过程中的工作电极就具有了实验中的电极相类似的电流-电位曲线。这种方法模拟的结果很好的与实验结果相符合，有助于对复杂电化学实验现象的解释。 2.米氏方程的离线形式 在本章中，我们首次将传统的米氏方程转化为离线形式的米氏方程。通过这种转化，可以用芯片毛细管电泳实验，方便的测量米氏常数的大小，以衡量用微流控芯片作为酶反应器的有效性。我们用这种方法测量固定在微流控芯片上的葡萄糖氧化酶(GOx)以葡萄糖为底物时反应的米氏常数约为2.64mM，远小于在传统溶液中的米氏常数6.0mM，从而证明了微流控芯片作为酶反应器的优越性。