近年来,恐怖事件接连发生,如美国2001年发生的9.11恐怖袭击、炭疽热事件、美国俄克拉荷马市中心的联邦大楼爆炸案及日本东京地铁的沙林毒气案等。恐怖主义已经同政治腐败、环境污染并称为21世纪人类面临的三大威胁,尤其是不断加剧的国际恐怖主义,已成为国际和平与发展的一大公害,因此预防和打击恐怖犯罪得到了世界各国政府的高度重视。其中,爆炸物的使用是恐怖分子最常用的手段之一,所以爆炸物的快速识别、检查、探测并进行有效的排除、处置爆炸物,减少或消除危害,已被列为反恐的主要任务。爆炸物不仅对人身及财产构成了极大威胁,而且爆炸过程中排放出的相关化合物及其降解产物也对环境产生了严重污染,对人体健康造成危害。其中,硝基苯类化合物因其在恐怖活动中的广泛应用,以及对环境造成的严重破坏,广泛受到有关工作者的关注。本论文致力于新型介孔材料、分子印迹材料及其修饰电极的研究,着重于选择和制备具有良好特性的材料并在此基础上进行化学修饰电极的功能化设计。通过在电极表面修饰介孔材料,增大修饰电极的有效工作面积,同时,这些材料表面的活性中心也大大提高硝基苯类化合物与电极之间的电子交换速度,故此类化学传感器一般具有高灵敏度、低检测限和高稳定性的优良特点;而且,通过制备和修饰以特定分子为模板的分子印迹材料,利用材料中与模板分子大小、形状及作用位点相匹配的空穴,从而实现特异性的检测。文中尝试以介孔材料、枝状化合物及分子印迹等多种材料作为硝基苯类化合物电化学反应平台,通过静电吸附、层层组装等方法构筑可以加速此类化合物与电极间电子转移过程的电化学修饰电极;以SEM、TEM等表征手段研究传感器表面物理状态,同时结合红外、紫外等技术探究修饰材料的相关性能;以交流阻抗、脉冲伏安以及循环伏安等电化学方法作为主要研究手段,探讨硝基苯类化合物在修饰电极上的电化学性质,及其电催化响应机理。本论文工作将努力实现新材料技术、传感器技术和电分析化学三者的有机结合。通过以上工作,研究和制备了三种检测痕量硝基苯类化合物的电化学传感器,该传感器具有简单、灵敏度高、稳定性好等优点,为检测水样中痕量硝基苯类化合物提供了一种新方法,也为研制新一代的生物传感器提供了理论基础和初步模型。全文共有四个部分:1.绪论（第一章）本部分内容主要包括硝基苯类化合物概况、新型介孔材料及分子印迹材料概论和其在化学修饰电极中的应用等几部分。文中简要介绍了修饰材料的分类、特性、制备等;简述了化学修饰电极的发展、制备和相关应用;综述了硝基苯类化合物的电化学研究意义和进展。2.硝基苯类化合物在SBA-15层层自组装膜中的直接电子转移和电催化行为研究（第二章）SBA-15是一种大孔径的介孔材料,具有高度有序的六边形孔道和稳定的热力学性质。本文利用层层组装方法,构建了用于溶液中TNT等硝基苯类化物快速、灵敏检测的{SBA/PSS)_nPDDA/GC纳米修饰电极。本文中,创新性地根据SBA-15和PSS等微粒带不同电荷的性质,基于静电吸引力层层组装制备成{SBA/PSS}_n/PDDA修饰电极。与裸电极相比,经SBA-15修饰的电极具有更大的比表面积,同时具有良好的电化学和电催化性质。以电化学阻抗等方法,研究了{SBA/PSS}_nPDDA修饰膜在四种硝基苯类化合物溶液中的电化学性质;同时,以差示脉冲伏安法（DPV）为手段,依据TNT、TNB、DNT和DNB等硝基苯类化合物在电极上的电流变化,建立了硝基苯类化合物的检测方法,并探讨了反应过程和传感机理。该修饰电极响应速度快、灵敏度高、检测稳定,硝基苯类化合物浓度在10^-9mol/L～10^-7mol/L范围内与电极响应电流呈良好的线性关系。本研究为环境污染分析和爆炸物痕量监测提供了一种新的方法。3.枝状化合物包裹纳米金属粒子凝胶的制备及其在痕量硝基苯类化合物检测上的应用研究（第三章）本文将电分析化学、传感技术和纳米科技等领域有机结合,通过合成掺杂Pt纳米颗粒聚酰胺—胺树枝形聚合物（PAMAM）并将此聚合物及碳纳米管分别修饰在电极表面,构建PAMAM-Pt/MWMWCNTs/GC修饰电极。通过交流阻抗、脉冲伏安等电化学分析方法,研究硝基苯类化合物分子（如TNT、TNB、DNB、DNT）在修饰电极表面的电化学反应过程,探讨硝基苯类化合物如TNT等分子在PAMAM/Pt/MWCNTs电极表面所发生的电子传递过程及电化学反应机理。其电催化还原电流与TNT等分子在10^-8mol/L～10^-6mol/L范围内呈良好的线性关系,且稳定较好。这些工作都而为研制一种体积小、携带方便、反应时间快、灵敏度高、抗干扰能力较强等特点的爆炸物探测器提供了科学的理论基础。4.基于DNB分子的印迹材料的制备研究及其在化学传感中的应用（第四章）本文中,我们将分子印迹技术和传感技术有机结合,成功制备了以DNB为模板的分子印迹材料,实现了DNB在材料中的成功嵌入和脱附;同时,通过MIP/MWMWCNTs/GC的研制,有效提高了模板分子DNB的高选择性和高灵敏度的测定,成功实现了两者的优势结合。该修饰电极对DNB有较好的响应,在4.5×10^-8mol/L～8.5×10^-6mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,而且灵敏度较高,检测限为2.5×10^-8mol/L（-0.58 V）和1.5×10^-8mol/L（-0.69 V）（S/N=3）。更重要的是,此修饰电极对模板分子DNB有较好的选择性,对其他种类的硝基苯类化合物的检测也具有良好的屏蔽作用。此方面的研究为社会应急事件的预警和科学应对提供良好的理论研究基础和有效的检测手段。通过该部分工作,为今后进一步开展农药、真菌病毒等的高选择性、高灵敏度检测的新方法、新原理研究奠定了理论基础,也初步展示了分子印迹技术与化学传感技术两者结合后的广泛的应用前景。