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碳纳米管（CNTs）因其独特的结构、优异的电学与机械性能在电化学领域得到了广泛的应用，例如：构建电化学传感器，作为燃料电池的催化剂载体等。然而，通过化学气相沉积等方法制备的原始碳纳米管表面不带有任何极性基团，管与管之间往往聚集成束，且几乎不溶于任何常规溶剂，这些因素很大程度上限制了碳纳米管在许多领域的应用，因此常常需要对其进行化学改性，化学改性不仅会使碳纳米管的分散性得到有效的改善，而且引入碳纳米管的功能化基团能够极大地拓展其应用。基于此，本论文制备了巯基功能化的碳纳米管（SWCNT-PhSH），将其修饰金电极后用于检测水环境中的剧毒物质汞离子，另外，我们对酸化后的碳纳米管也进行了巯基功能化（f-SWCNT），并将PtRu双金属负载到f-SWCNT上，将其应用于直接甲醇燃料电池（DMFCs）方面的研究。本论文的主要研究结果如下：（1）通过重氮化反应合成巯基功化碳纳米管（SWCNT-PhSH），利用拉曼光谱、傅立叶转换红外光谱及热失重法对其结构进行表征。（2）构建修饰电极SWCNT-PhSH/Au，将其用于汞离子的分析检测。系统地研究了低液pH值、富集时间、沉积电压、沉积时间及干扰物质对汞离子在SWCNT-PhSH/Au表面电化学行为的影响。实验结果表明，低液pH为1，富集时间为15min，沉积电压为–0.1V，沉积时间为120s时汞离子的溶出信号峰最大。在此最佳条件下，该修饰电极对汞离子的检测限达到3.0nM（S/N=3），线性检测范围为5–90nM，可用于实际水样的检测，回收率在96%–102%范围内。（3）对酸化后的碳纳米管进行了巯基功能化（f-SWCNT），通过浸渍还原法将Pt、Ru负载到f-SWCNT上，制备出PtRu/f-SWCNT催化剂，循环伏安结果表明，该催化剂对甲醇具有较明显的电催化氧化作用，电化学有效表面积（ESA）为86.9m2g–1Pt，最大催化活性（MA）达到433.25Ag–1Pt。