碳纳米管以其独特的分子结构和物理化学特性，成为世界范围内的研究热点之一。将氮原子引入碳纳米管的骨架得到的氮掺杂碳纳米管(CNx)，由于采用电负性大的氮原子取代碳原子，能改善碳纳米管的结构和性能。本论文制备了不同氮含量的碳纳米管并用作修饰电极的界面材料，研究了不同氮含量碳纳米管修饰电极对生物分子，有机分子和金属离子的电化学行为以及在电分离方面的应用，对进一步开发不同结构碳纳米管的电化学研究具有重要意义。 本论文研究主要包括以下四部分： 一、氮掺杂碳纳米管CNx的制备和表征以有机胺为原料同时提供碳源和氮源，以Fe/SBA-15分子筛为催化剂，经过973K高温裂解得到氮掺杂竹节状碳纳米管CNx。并通过扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)，红外光谱(IR)等分析手段对样品进行了表征。结果表明由于氮的掺杂，碳管的缺陷增多，活性位点增多，且随着氮含量的增加，碳骨架中的石墨有序度降低，碳管表面越粗糙。 二、CNx修饰电极对生物分子、苯二酚异构体、金属离子的电化学行为1、对苯二酚、邻苯二酚的电极反应是吸附控制过程，CNx修饰电极对其电化学氧化具有明显的电催化作用，且氮含量较低的修饰电极的电催化作用较强。采用线性扫描伏安法(LSV)可直接同时测定苯二酚三种异构体而彼此互不干扰。 2、研究多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)在不同氮含量的碳纳米管修饰电极上的电化学行为。结果表明，氮掺杂碳纳米管的电催化行为与电极反应过程有关：对于电极反应受扩散控制的AA，氮含量较高的修饰电极的电催化作用强，而对于电极反应受吸附控制的DA，氮含量较低的修饰电极的电催化作用强。且在AA大量存在(AA浓度为DA浓度两万倍)时可选择性地测定多巴胺而不造成干扰。 3、以金属离子为目标物，优化了检测金属离子的实验条件，研究了不同氮含量碳纳米管修饰电极对铅、镉和铜离子的识别能力，其中铅离子在修饰电极上的响应较好，灵敏度明显提高，且氮含量较低修饰电极具有较高的灵敏度，采用微分脉冲溶出伏安法(DPSV)可以实现对铅、镉和铜离子的同时测定。三、聚吡咯/SBA-15分子筛修饰电极电催化行为的探索性研究在酸性条件下，以三嵌段共聚物P123为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，水热合成SBA-15介孔分子筛。采用气相吸附-电化学原位聚合方法制备聚吡咯/SBA-15分子筛复合材料。通过X射线衍射(XRD)、低温N2吸附，红外光谱(IR)对所制备的材料进行表征，结果表明吡咯在SBA-15分子筛孔道内发生聚合。以此复合材料制备的修饰电极，可直接同时测定苯二酚三种异构体面彼此互不干扰，以对苯二酚为探针分子，初步研究了PPy/SBA-15修饰电极对对苯二酚的电催化行为。