化学修饰电极是指通过各种方法有目的地将具有优良物理化学性质的分子、离子、聚合物、纳米材料等固定在电极表面，从而得到的具有某些特定功能的一类电极。化学修饰电极具有较高的灵敏度和优越的选择性，现已被广泛的用于电分析测试中。因而选用不同材料、不同修饰方法构筑的新型化学修饰电极必将为其在传感器、催化等领域的发展和应用奠定理论和实验基础。杂多酸是一类具有独特的结构和丰富的物理化学性质的金属氧簇化合物。这类化合物的一个主要特点是可以经历一系列可逆的、多步的多电子转移过程。杂多酸具有丰富的氧化还原性质，非常适合作为修饰电极的材料和电化学氧化还原催化剂。在溶液中杂多酸是一种大阴离子，酸性溶液中能够与质子化的导电聚合物通过静电键合、包埋或掺杂而将杂多酸固定在电极表面上。与其他方法相比，导电聚合物固定杂多酸的方法简便、快速，膜厚均一、稳定且厚度可控、重现性好。碳纳米管作为一种纳米材料，具有很多特殊的力学、电学和化学性能，其中sp²与sp³杂化的碳原子，可以作为电子的受体和授体而发生掺杂。与导电聚合物掺杂形成纳米复合材料，该复合材料的导电性能和力学性能均得到提高。因此，利用碳纳米管、杂多酸及导电聚合物制备导电复合材料，设计和开发基于杂多酸催化性能的修饰电极，对于扩展杂多酸修饰电极在电化学催化方面的研究和应用具有重要意义。本论文以杂多酸为活性组分，结合碳纳米管和导电聚合物独特的物理化学性质，主要通过电聚合方法构筑了杂多酸-碳纳米管-导电聚合物膜化学修饰电极，并将其应用于无机物和生物活性小分子的电催化氧化还原研究。具体内容如下：1.将磷钼杂多酸(PMo₁₂)和多壁碳纳米管、聚苯胺修饰到玻碳电极表面并可以保持良好的电化学和电催化活性。将多壁碳纳米管进行酸化回流处理，使其表面及两端羟基、羧基化，分散在水中，通过电化学聚合方法制备了磷钼杂多酸-多壁碳纳米管-聚苯胺(PMo₁₂-MWCNT-PAn)修饰电极。采用循环伏安和稳态安培法研究了该复合物修饰电极的电化学性质及其对碘酸根的电催化作用。研究表明，碳纳米管增强了膜的导电性，增大了电极的比表面积，提高了PMo₁₂的表面覆盖度。2.利用杂多酸丰富的氧化还原性质和良好的电催化能力以及碳纳米管优良的导电性，用电聚合法构建了基于硅钨杂多酸-单壁碳纳米管-聚苯胺(SiW₁₂-CNT-PAn)的复合膜修饰电极：以聚苯乙烯磺酸钠（PSS）为分散剂，得到了稳定的单壁碳纳米管-聚苯乙烯磺酸钠复合物，然后通过电化学聚合法将含有Keggin型硅钨杂多酸(H₂SiW₁₂O₄₀)和碳纳米管的苯胺溶液修饰到玻碳电极表面。采用循环伏安法对该复合膜修饰电极的电催化性能进行了研究。结果表明，该修饰电极可以明显降低抗坏血酸（AA）的氧化过电位，碳纳米管的加入，使杂多酸的峰简单化，得到的修饰电极稳定性高，重现性好，并且具有较高的催化活性。3.采用电化学方法制备了一种磷钨杂多酸-多壁碳纳米管-聚吡咯(PW₁₂-MWCNT-PPy/GC)修饰电极，研究了其在亚硝酸盐溶液中的电化学性能。该修饰电极将磷钨杂多酸和多壁碳纳米管掺杂到导电聚合物聚吡咯中，相对于聚苯胺来说，聚吡咯更易于聚合，且具有对环境友好，稳定性更好，电导率更高等优点。本文结合聚吡咯在固定杂多酸与碳纳米管上的特点，利用杂多酸与碳纳米管在催化还原亚硝酸根（NO₂^-）时的协同作用，研究了该修饰电极的电化学行为，建立了PW₁₂-MWCNT-PPy/GC修饰电极对NO₂^-的检测分析方法，该方法具有较好的灵敏度和选择性，并能用于实际样品的检测。4.聚苯胺负载的磷钨杂多酸不溶于水，利用这个性质，将该种杂多酸与石墨粉均匀混合，滴入石蜡油，制备成聚苯胺负载磷钨杂多酸碳糊修饰电极。实验讨论了底液pH值和扫速对修饰电极催化还原的影响，用循环伏安法和稳态安培法研究了修饰电极的电化学行为，同时讨论了电极的稳定性和选择性。