碳纳米管作为一种新型的碳材料,具有优良的机械、电学和化学性能,被广泛的应用于各种领域,特别是在电化学领域。碳纳米管的性质与其表面化学修饰官能团的特性密切相关。因此基于不同官能团修饰碳纳米管的结构表征,我们研究了化学修饰碳纳米管的电化学催化性能,特别是直接利用碳纳米管作为电催化活性物质在生物电化学传感领域的应用。同时,研究了锰铁氧体微纳结构在电化学储能领域中的应用。本论文的主要研究内容分以下几个方面：(1)研究四种多壁碳纳米管(MWCNT)的表面官能团特点及其含量。四种碳纳米管分别为未处理(MWCNT-P)、酸处理(MWCNT-T)、含羧基(MWCNT-COOH)和含羟基(MWCNT-OH)的碳纳米管。碳纳米管的形貌通过扫描电子显微镜表征,通过XPS、红外光谱和拉曼光谱等研究碳纳米管的表面官能团与结构。XPS测试表明,四种碳纳米管碳元素含量的顺序为MWCNT-T<MWCNT-COOH<MWCNT-OH <MWCNT-P;表面功能性基团及其含量由XPS和红外光谱表征结果进行研究；拉曼光谱和电化学阻抗表征显示酸处理的多壁碳纳米管拥有最高的缺陷密度和最小的阻抗值。(2)研究多壁碳纳米管修饰玻碳电极对生物分子抗坏血酸、多巴胺和尿酸等的电化学催化,揭示碳纳米管的化学修饰同其电催化性能之间的联系。研究了四种碳纳米管修饰的玻碳电极(MWCNT-P/GCE, MWCNT-T/GCE, MWCNT-COOH/GCE, MWCNT-OH/GCE)在三种生物分子单独存在和共混条件下的电催化性能。研究发现,在四种碳纳米管修饰电极中,MWCNT-T/GCE和MWCNT-COOH/GCE具有更高的电催化活性,表明碳纳米管中羧基的存在对三种生物分子的电催化过程有利。(3)不同形貌MnFe2O4组装对称超级电容器的电化学性能研究。利用水热合成方法制备出亚微米中空球和纳米晶团簇实心球两种MnFe2O4,分别制备出两种超级电容器,电化学研究表明,形貌均匀、表面积较大的MnFe2O4实心球的容量更大,并基于表征结果,探讨了MnFe2O4电极材料的结构同其电化学储能特性之间的联系。