过渡金属氧化物纳米材料,由于独特的尺寸和维度、理化性质、以及在微/纳米尺度设备关键部件上的应用前景而吸引了许多的关注。作为最常见的金属氧化物之一,铜基氧化物材料具有能带间隙较低、成本低、污染小、资源丰富、易于制备不同形貌的纳米级尺寸等优点,现已大量运用在催化、传感、储能等各个方面。本文以不同制备方法制备铜基纳米氧化物,对其形貌、结构和组分进行分析,并进一步测试其电化学性能,探索其结构和电化学特性之间的相互关系及影响机制。具体研究内容如下:通过以铜箔为铜源,在铜箔上通过电化学沉积法与水热法两步合成,制备出了独特的Cu/CuO@MnO₂结构阵列。本文通过调控反应时间并进一步探索了CuO和MnO₂的最佳复合比例,最佳复合比例的Cu/CuO@MnO₂电极展现了较高的比电容(在电流密度为0.5 mA cm^-2下,比电容为177 mF cm^-2),倍率性能和循环稳定性（1000次循环后的电容保持率为87.3%）。总的来说,考虑到铜基材料成本低,性能稳定,Cu/CuO@MnO₂纳米结构作为超级电容器电极材料具有潜在应用价值。以典型铜盐作为铜源,利用Cu（NO₃）₂与NaOH比例调控动力学过程控制形貌,生成了三种不同形貌的CuO纳米结构,并应用于无酶型葡萄糖传感器。其中,具有花瓣状纳米结构的自组装CuO纳米结构对于葡萄糖有很高的灵敏度和选择性。在葡萄糖浓度为0.5μM到2.67 mM的宽线性范围内时,最优电极灵敏度高达2634.44μA cm^-2 mM^-1。同时也显示出极低的检测限（259 nM,S/N=3）,快速的响应时间（1–2 s）,良好的再现性和长期稳定性（15天后灵敏度损失14.8%）。通过以KCu₇S₄微米线为牺牲模板,利用柯肯达尔效应,氧化制备铜基中空纳米管,并从多学科交叉的角度出发,探索其可控生长机理及电化学性能。通过不同的反应时间的调控,发现对葡萄糖具有最佳催化活性的产物为反应6 h的中空氧化铜电极。该电极展现了较高灵敏度(541.757μA mM^-1),宽线性范围（364μM到5.664 mM）和抗干扰性。我们对最优材料作为超级电容器电极的性能也进行了探索,该电极展现了较高的比电容(电流密度为0.25 A g^-1时,比电容为103.2 F g^-1),倍率性能和循环稳定性（1000次循环后的电容保持率为155.56%）。本文重点围绕铜基纳米氧化物制备方法的探索,分析纳米结构和电化学特性之间的相互关系及影响机制。本文探索铜基氧化物的多维应用,为开发利用各种新颖功能性设备和智能材料开拓可靠的思路,也为以后进一步探索多维度/多学科交叉的电化学运用奠定了基础。