本论文较系统、深入地研究了碳纳米管修饰电极的制作方法和电化学特性，阐明了辅酶NAD（P）H、血红蛋白Hb、辣根过氧化物酶HRP、葡萄糖氧化酶GOx等生物大分子在碳纳米管修饰电极上的直接电化学性能，探讨了它们在生物电分析中的应用；建立了一套制作有序碳纳米管电极的方法，并对其进行了详细的表征。主要内容如下： 1 研究了碳纳米管修饰电极的制备方法。用电镜、拉曼光谱、XRD衍射和红外光谱等技术对碳纳米管进行了表征。考察了K₃Fe（CN）₆在碳纳米管电极上的电化学特性，实验结果表明，在50 mV／s时，Fe（CN）_<sup>3-／4-电对在碳纳米管电极上的式量电位E^0’为197 mV（vs．SCE），氧化还原峰电位差△E_p为71 mV，与裸GC电极相比，E^0’负移17 mV，△E_p下降19 mV，表明Fe（CN）₆^3-／4-电对在碳纳米管电极表面的电子转移速率较快，氧化还原反应的可逆性较好。 2．研究了NADPH在碳纳米管电极（CNT／GC）上的低电位直接电化学氧化。实验表明，10 mV／s时，NADPH在CNT／GC电极上的氧化峰电位为-4 mV（vs．SCE），与裸玻碳电极相比，其氧化过电位降低了约720 mV；NADPH的氧化峰电流与NADPH浓度在5×10^-7mol／L～1×10^-3mol／L范围内有良好的线性关系，最低检测限约为1×10^-7mol／L。 3．研究了固定在CNT表面的血红蛋白（Hb）和辣根过氧化物酶（HRP）的直接电子转移。实验表明，Hb和HRP在CNT／GC电极表面均能进行有效、稳定的直接电子转移，其循环伏安曲线上均表现出一对良好的、几乎对称的氧化还原峰，其式量电位E^0’几乎不随扫速（至少在20～100 mV／s的扫速范围内）而变化，其平均值分别为（-0.343±0.001）V和（-0.319±0.002）V（vs．SCE，pH 6.9）；Hb和HRP在CNT／GC电极表面直接电子转移的表观速率常数k_s分别为1.25±0.25 s^-1和2.07±0.56s^-1。式量电位与溶液pH的关系表明Hb、HRP的直接电子转移均为1e+1H⁺过程。进一步的实验结果表明固定在CNT／GC电极上的Hb、HRP均能保持其对H₂O₂还原的生物电催化活性。 4．研究了固定在碳纳米管表面的葡萄糖氧化酶（GOx）的直接电子转移和生物电催化活性的保持。实验结果表明，GOx在碳纳米管修饰玻碳电极（CNT／GC）中文摘要 表面没有发生变性，能进行有效和稳定的直接电子转移反应，其循环伏安图 上表现出一对很好的几乎对称的氧化还原峰。其式量电位几乎不随扫速（至 少在10一14omV/s的扫速范围内）而变化，其平均值为一0.456士o.0008v（vs. SCE）。式量电位与溶液pH的关系说明GOx的直接电子转移是一个两电子两 质子的过程。GOx在CNT/GC电极表面电子传递的速率常数k，为1 .74士0.42 s一’，比文献中报道的值大数十倍。进一步的实验结果显示，固定的GOx仍保 持其对葡萄糖氧化良好的生物电催化活性，为生物砖感器和生物燃料电池的 研发奠定了良好的基础。5.用氧化铝模板法制备了有序碳纳米管，并用电镜表征了样品的结构和形貌， 电化学方法表征其电化学性能。建立了一套制作有序碳纳米管电极的方法。 实验结果表明，不需经过活化或引入电活性基团，有序碳纳米管电极对多巴 胺的电化学氧化即表现出良好的电催化效应。在低扫速时（三20 mV/s），多巴 胺在有序碳纳米管电极上的电化学氧化能以完全可逆的方式进行，而且表现 出较好的稳定性和重现性。在0.lmol/L的PBS中，10 mV/S扫速下，NADH 在有序碳纳米管修饰电极上的电催化氧化的峰电位约为OV，与在裸玻碳电 极上相比，NADH的过电势降低超过600 mV。NADH在有序碳纳米管修饰 电极上的电催化氧化的峰电流和峰电位均受溶液的pH影响。在2、10一， mol几一1、10一3 mol几浓度范围内，NADH的浓度和峰电流有线性关系，最低 检测限达5 xlo一7mol/L。