超微电极是指电极一维尺寸在微米级(10-6m)或纳米级(10-9m)的一类电极。通常,人们习惯将一维尺寸小于25 μm或小于其扩散层厚度的电极称之为超微电极。超微电极因其尺寸可达微米或纳米级,而表现出许多与常规电极不同的优良特性,如:低IR降、时间常数小、传质速率快、电流密度高及信噪比高等。鉴于超微电极这诸多优良特性,其在单细胞分析、单分子测定、电化学生物传感及电催化等方面都表现出广阔的应用前景。因此,构建具有不同结构和性能的超微电极,并研究其应用有着极为重要的意义。本论文主要包括以下三个章节:第一章为综述部分,首先对超微电极的概念、特性、表征方法、制备方法及相关应用做了详细的介绍。再对电化学DNA生物传感器和电催化的概念及相关应用分别进行了简单的阐释。第二章对Au@Pt纳米花超微电极的构建及其在DNA快速杂交动力学中的应用进行了研究。在本工作中,以铂超微电极为基底,利用电化学沉积方法,制备了 Au@Pt纳米花超微电极,并以检测ATP为例,在该Au@Pt纳米花超微电极上构建了一种基于核酸适配体构象变化的电化学ATP传感器;考察了 Au@Pt纳米花超微电极尺寸大小及其电极表面结构对杂交反应动力学的影响。结果表明:用该方法制备的ATP电化学传感器,由于结合了超微电极的快速传质特性及纳米花状结构的较小空间位阻特性,在用于ATP检测时表现出快速杂交响应特性,且DNA的杂交反应速率呈现出随超微电极尺寸减小而增加的趋势。当超微电极尺寸小于25 μm时,在其上ATP与ATP适配体的杂交反应时间只需大约10 min,这相对于在常规大电极上或在溶液中的杂交反应时间分别要缩短10倍和4倍左右。因此,通过该方法制备的电化学DNA传感器可实现对生物分子(如ATP分子)的快速特异性检测,且有望实现对微环境(如单细胞)中生物分子的快速检测。第三章对Au@Pt核壳型圆盘超微电极的构建及其电催化活性进行了研究。本工作基于金铂熔点相差较大的特性,利用物理熔合方法将金熔化分散于铂线表面,制作出了不同金/铂比率的Au@Pt核壳型超微电极,并进一步将其应用于对甲酸和甲醇电催化氧化活性的研究。结果表明:该方法制作的Au@Pt核壳型超微电极对甲酸及甲醇均匀表现出较好的电催化氧化活性。且研究发现,当金/铂比率接近1时所形成的核壳型Au@Pt超微电极对甲酸和甲醇的电催化氧化效果均达到最佳,主要表现在对甲酸和甲醇的电催化氧化都具有较低的氧化电位、较高的氧化峰电流及较好的抗毒化能力。另外,该核壳型Au@Pt超微电极催化材料的制作方法不涉及复杂的化学合成及化学变化,具有制备简单、耗时短、成本低等优点。因此,本研究为合金超微电极的制备技术发展了新的方法,且为超微电极直接应用于电催化领域提供了新思路。