化学修饰电极是指通过使用物理的或化学的方法，在电极的表面固定修饰某些具有一定功能的官能团或化合物，能够发生有选择性的电极反应，从而达到使设计的电极具有一定的功能化。化学修饰电极因其独特的选择性和催化活性，而被广泛地应用于电分析测试中。因而选用性能优越的电极材料、合适的修饰方法必将是其作为传感器广泛使用的研究热点和难点。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，具有丰富的氧化还原性质，可作为电化学氧化还原催化剂，因此非常适合作为修饰电极的材料，参与到电极反应中。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。但杂多酸是一种不稳定酸而且在水溶液中的电化学信号不强，在中性或碱性条件下容易发生水解反应，失去了本身的氧化还原活性。因此我们通常结合采用纳米材料的催化活性，将杂多酸和纳米材料共同使用，达到放大电化学信号的协同作用。另外，使用电化学性质良好的离子液体，来改善电极表面的环境，提高杂多酸修饰电极的稳定性和重现性。石墨烯作为一种纳米材料，以其优异的电子传导能力，比较大的比表面积，很强的机械强度等优点活跃在当今的科研领域中。最常见的GO由于带有大量的化学基团，一方面可防止石墨烯片层的聚集；另一方面，通过其表面带有的含氧基团，可以进一步对石墨烯进行化学修饰。一般情况下，是用还原剂将氧化石墨烯进行部分功能化还原处理，不仅保持了石墨烯优良的电子传导能力，而且能改善其分散性和溶解性。另外，离子液体的优异独特的电化学性质，使得其在电化学领域充当重要角色。因此，利用石墨烯、杂多酸、导电聚合物及离子液体制备导电复合材料，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，结合石墨烯、导电聚合物和离子液体独特的物理化学性质，主要通过层层自组装法和滴涂法构筑了杂多酸复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中。具体内容如下：①金属纳米粒子和石墨烯二元复合纳米材料的制备，能够结合两者的催化性能，将极大地提高电子的转移效率。采用滴涂法将石墨烯-钯纳米粒子和杂多酸-离子液体的混合物滴于玻碳电极的表面，制备得到了GCE/Pd-rGO/C₃H₈PF₆-PMo₁₂修饰电极。该修饰电极中杂多酸的电化学信号强，同时对碘酸根的催化性能亦增强。②结合杂多酸丰富的氧化还原性质和良好的电催化能力以及石墨烯优良的导电性，首先采用一锅法合成了杂多酸-还原石墨烯（GPOM）的纳米复合物，_用滴涂法构建了基于杂多酸-还原石墨烯/磷钼酸/离子液体（GCE/GPOM/[BMIM][PF6]-PMo12）的复合膜修饰电极。通过杂多酸还原处理的石墨烯，不仅保持了其优异的导电性能，增加了其比表面积，同时还大大改善了其分散性，为杂多酸实现电催化提供了更多的可能性。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碘酸根的还原过电位，石墨烯的加入，使杂多酸的峰形简单化，催化性能更强。同时离子液体的应用使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采用层层自组装技术，用pH=4的盐酸调节后的呈正电荷的吡咯单体，和在水溶液中呈现负电荷的杂多酸阴离子，通过静电吸附吸引力交替沉积在ITO电极的表面，形成了可以在分子水平上，实现组分和厚度可控的膜修饰电极，并对该修饰电极的电化学行为进行了研究。其包括溶液pH值、扫速等的影响和电极的稳定性等。结果表明，该复合膜修饰电极不仅保持和放大了杂多酸的电化学活性和电催化性能，同时具有较好的稳定性。在0.5mol·L^-1H₂SO₄溶液中，该膜修饰电极对BrO3-有非常好的且明显的电催化活性，利用安培法定量检测了其浓度，并应用于实际样品的检测。