碳纳米管在电化学中的应用
碳纳米管材料在电池制造中的应用
碳纳米管材料在电池制造中的应用碳纳米管（Carbon nanotube，CNT）是一种具有独特属性的纳米材料。
它们是由碳原子组成的，呈现出一种管状结构，长约为数微米到数十微米不等，直径则为几个纳米。
碳纳米管因其高分子量、高比表面积和优异的电导率等特性，已经成为研究的热点，具有广泛的应用前景。
其中，碳纳米管材料在电池制造中的应用是非常引人瞩目的。
一、碳纳米管材料在锂离子电池制造中的应用锂离子电池是当前商业化程度最高的可充电电池之一。
碳纳米管由于其优良的导电性和高比表面积，可以作为锂离子电池的电极材料，提高电池的容量和功率密度。
研究表明，将碳纳米管作为电极材料，不仅可以提高电池初始容量，还可以减轻电极的体积膨胀和收缩，从而延长电池的寿命。
此外，碳纳米管还可以作为导电添加剂用于制备锂离子电池的电解质，提高电解液的电导率，从而提高电池的充放电效率和循环寿命。
二、碳纳米管材料在银锌电池制造中的应用银锌电池是一种常用于医疗器械和电子设备等领域的纽扣电池。
在传统的银锌电池中，锌是主要反应物，其容量较低且存在结构膨胀问题，导致电池循环一定次数后会失去活性。
近年来，研究人员发现通过添加碳纳米管可以显著提高银锌电池的容量和功率密度。
其原理是碳纳米管的高导电性和结构稳定性，能够促进电池反应的进行并减缓电极结构的膨胀和收缩。
三、碳纳米管材料在超级电容器制造中的应用超级电容器，也称为电化学双层电容器，以其高能量密度、长循环寿命和快充速度等优点备受研究者的青睐。
碳纳米管是制备超级电容器的优良材料之一。
首先，碳纳米管具有大比表面积和优异的电极化学性质，可以提高电容器的能量密度和功率密度。
其次，碳纳米管还可以用于制造复合电极材料，通过改变碳纳米管的形态和结构，实现更好的电容性能。
综上所述，碳纳米管作为一种具有优异性能的新型材料，为电池制造提供了新的思路和方法。
未来，碳纳米管材料在电池制造中的应用前景十分广阔，也将为新能源和节能环保等领域的发展做出更大的贡献。
碳材料在水系锌电中的应用
碳材料在水系锌电中的应用
碳材料在水系锌离子电池中有重要的应用。
以下是一些具体的应用和作用：
1. 碳纳米材料：碳纳米材料如碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯等，由于其优异的导电性和化学稳定性，被用作锌离子电池的电极材料。
它们能够提高电极的电导率，增加电极的活性物质附着能力，从而提高电池的能量密度和循环寿命。
2. 碳布：碳布是一种多孔的碳纤维材料，它能够为锌离子提供丰富的反应界面，从而提高电池的电化学性能。
碳布还具有良好的柔性和可塑性，可以方便地制备成各种形状和大小的电极。
3. 活性炭：活性炭是一种具有高比表面积和丰富孔结构的碳材料，它能够吸附大量的锌离子，从而改善电池的容量和循环性能。
活性炭还可以通过调控孔径和表面性质来控制锌离子的扩散和反应速率。
4. 碳气凝胶：碳气凝胶是一种轻质、多孔的碳材料，它具有极高的比表面积和良好的导电性。
在锌离子电池中，碳气凝胶可以用作隔膜或电极材料，能够提高电池的能量密度和循环寿命。
总的来说，碳材料在水系锌离子电池中的应用广泛，涉及电极材料、隔膜、添加剂等多个方面。
这些应用不仅提高了电池的电化学性能，还有助于推动水系锌离子电池的发展和商业化进程。
碳纳米管的制备方法和应用
碳纳米管的制备方法和应用碳纳米管是由纳米级的碳原子构成的一种纳米材料，具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于各个领域。
本文将探讨碳纳米管的制备方法以及其在材料科学、电子学和生物医学中的应用。
一、碳纳米管的制备方法目前，常见的碳纳米管制备方法主要有化学气相沉积法、电化学沉积法、电弧放电法和碳热还原法等。
化学气相沉积法是制备碳纳米管最常用的方法之一。
该方法利用金属催化剂（如铁、铜等）和含碳的气体（如一氧化碳、甲烷等）在高温下反应，生成碳纳米管。
这种方法可以控制碳纳米管的尺寸和结构，制备出高质量的碳纳米管。
电化学沉积法是一种较为简单和经济的制备方法。
通过在电极表面施加电压，使金属离子在电极上还原并沉积成碳纳米管。
这种方法可以在常温下进行，对环境友好，但产出的碳纳米管质量较低。
电弧放电法是一种高温高压条件下制备碳纳米管的方法。
通过在金属电极之间施加高电压，形成电弧放电，使电极表面的碳物质蒸发并在高温高压下形成碳纳米管。
这种方法制备出的碳纳米管尺寸较大，结构较不规则。
碳热还原法是使用碳源将金属氧化物还原成金属，并在高温下生成碳纳米管。
这种方法能够制备出高纯度的碳纳米管，但操作条件较为复杂。
二、碳纳米管在材料科学中的应用由于碳纳米管具有优异的力学性能、导电性和热导性，因此在材料科学中有广泛的应用。
碳纳米管可以添加到复合材料中，提高材料的力学性能和导电性。
此外，碳纳米管还可以用于制备超级电容器和锂离子电池，因为其具有较大比表面积和良好的电化学性能。
另外，由于碳纳米管具有较高的比表面积和孔隙结构，可以用作吸附剂来去除水和气体中的有害物质。
碳纳米管的应用还延伸到柔性电子学和传感器领域，用于制备柔性显示器件和高灵敏度的传感器，如压力传感器和化学传感器等。
三、碳纳米管在电子学中的应用碳纳米管由于其独特的电子性质，被广泛应用于电子学领域。
碳纳米管可以用作场发射源，用于制备高亮度和高分辨率的显示器件。
此外，碳纳米管也可以用于制备柔性电子器件，如柔性电池和柔性晶体管等，具有重要的应用价值。
碳纳米管的具体应用
碳纳米管的具体应用碳纳米管是由碳原子组成的纳米尺寸管状结构，具有优异的物理和化学性质，因此在众多领域中具有广泛的应用前景。
本文将从电子学、材料科学、生物医学、能源领域等多个方面介绍碳纳米管的具体应用。
1. 电子学领域碳纳米管在电子学领域有着重要的应用，主要体现在以下几个方面：（1）场效应晶体管（FET）：碳纳米管可以作为FET的通道材料，具有优异的电子输运性能，可实现高速、低功耗的电子器件。
（2）纳米电子学器件：碳纳米管可以用于制备纳米电子学器件，如纳米电极、纳米线和纳米电容器等，用于构建超高密度的集成电路。
（3）柔性电子学：碳纳米管具有优异的柔性性质，可以用于制备柔性电子学器件，如柔性传感器、柔性显示器等，为可穿戴设备和可弯曲电子设备提供了新的可能性。
2. 材料科学领域碳纳米管在材料科学领域有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：（1）复合材料增强剂：碳纳米管可以作为一种优秀的增强剂，加入到金属、陶瓷或聚合物基体中，可以显著提高材料的力学性能和导电性能。
（2）催化剂载体：碳纳米管具有大比表面积和良好的导电性质，可作为催化剂的载体，提高催化反应的效率和选择性。
（3）锂离子电池负极材料：碳纳米管具有高比表面积和良好的电子传导性能，可作为锂离子电池负极材料，具有高容量和长循环寿命等优点。
3. 生物医学领域碳纳米管在生物医学领域有着广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面：（1）药物传递：碳纳米管可以作为药物的载体，通过调控其表面性质和内部结构，实现药物的控释和靶向传递，提高药物治疗的效果。
（2）生物传感器：碳纳米管具有高比表面积和优异的电化学性能，可以用于制备生物传感器，实现对生物分子的灵敏检测和诊断。
（3）组织工程：碳纳米管可以作为支架材料用于组织工程，促进细胞生长和组织修复，具有重要的临床应用前景。
4. 能源领域碳纳米管在能源领域有着重要的应用，主要体现在以下几个方面：（1）锂离子电池：碳纳米管可以作为锂离子电池的电极材料，具有高比表面积和优异的电导率，可提高电池的能量密度和循环寿命。
碳纳米管在电化学传感器中的应用进展
化学试剂,2006,28(12),717～723专论与综述碳纳米管在电化学传感器中的应用进展张旭志,焦奎3,赵常志,孙伟(青岛科技大学化学与分子工程学院,山东青岛 266042)摘要:综述了碳纳米管(Carbon Nanotube ,C NT )在电化学传感器研究中的应用进展。
重点介绍了C NT 电极和C NT 修饰电极的制备、电化学特性及应用,并对其在DNA 电化学生物传感器方面的应用前景与挑战进行了展望。
关键词:碳纳米管;电化学传感器中图分类号:O675 文献标识码:A 文章编号:025823283(2006)1220717207收稿日期:2006206217基金项目:国家自然科学基金资助项目(20375020,20405008);青岛市自然科学基金资助项目(04222JZP 28)。
作者简介:张旭志(19762),男,山东东明人,博士生,从事电化学分析研究。
碳纳米管(Carbon Nanotube ,C NT )因其独特的结构、机械、电子及化学特性[1～3],自1991年被发现[1]以来,在全球范围众多领域都引起了轰动。
分析化学工作者也立刻投入了大量的精力,在扫描显微镜探针、气体传感器、化学修饰电极和化学分离及检测等方面的应用研究方兴未艾,其中电化学分析家将C NT 应用在电极和修饰电极方面的研究已获得不凡的成就。
然而,就目前的研究报告来看,其应用潜力依然诱人,有理由让科研工作者付出更多的心血。
近年来,关于C NT 的电化学传感器[4]和C NT 在生物传感器中的应用[5]等已陆续有综述发表。
本文就最近以来C NT 在电化学传感器中的应用予以综述,并展望了C NT 应用于电化学DNA 生物传感器的前景。
1 CNT 介绍C NT 又称巴基管(buckytubes ),属于富勒(fullerene )碳系,管状无缝中空,具有完整的分子结构,由碳六元环构成的类石墨平面卷曲而成[2]。
管各单层两端由五边形或七边形参与封闭。
碳基材料在电化学能源中的应用探究
碳基材料在电化学能源中的应用探究随着工业的发展和人类能源需求的不断增加，传统化石燃料所导致的环境问题和资源问题也逐渐凸显。
新能源和清洁能源的发展成为了解决人类大环境问题和资源问题的关键。
而其中，电化学能源作为新兴领域，对碳基材料的研究和应用尤其重要。
碳基材料是指以碳元素为主体的一类材料，其特别之处在于其物化性质具有较强的可控性和可调性，使其在电化学能源中应用范围极广。
碳基材料主要包括活性炭、石墨、石墨烯、碳纳米管等。
1. 活性炭在电容器中的应用活性炭是一种具有活性表面的多孔材料，其表面积高达1000m2/g以上。
由于其具有很强的离子吸附能力和电容性能，活性炭被广泛应用于电化学电容器中。
活性炭电容器性能优良，能够实现高能量密度和高功率密度的同时，具有快速充电和放电的能力。
2. 石墨烯在锂离子电池中的应用石墨烯是一种单层碳原子构成的物质，其独特的物理化学性质使得其在电化学领域表现出色。
锂离子电池是一种新型的高能量密度电池，其正极通常采用的是石墨材料。
石墨烯作为一种更具优势的石墨材料，在锂离子电池中的应用越来越广泛。
石墨烯和锂离子反应的电化学反应速率快，循环寿命也更长，可以大幅提高锂离子电池能量密度和循环寿命。
3. 碳纳米管在燃料电池中的应用燃料电池是一种高效的清洁能源，其中传统的阳极催化剂常常采用白金基材料。
而碳纳米管作为一种新型催化材料，在阳极催化剂中的应用因其成本低廉、高效能而受到关注。
碳纳米管的表面积很高，表面活性极强，其导电性能优秀，可以显著提升燃料电池阳极的催化活性和电化学性能。
总之，碳基材料在电化学能源中的应用前景广阔，为新能源的开发和清洁能源的应用提供了重要的支持。
但同时也要注意碳基材料的环境问题和资源问题，为了实现更加可持续的发展，研究人员需要通过技术进步和扩大生产规模来降低碳基材料的生产成本，保障其应用的安全和可持续性。
碳纳米管催化剂在燃料电池中的应用研究
碳纳米管催化剂在燃料电池中的应用研究燃料电池是一种能源转换装置，将化学能直接转化为电能，而不产生有害气体和颗粒物。
随着对能源和环境的日益关注，燃料电池作为一种清洁、高效的能源技术备受研究和关注。
然而，燃料电池的高成本和低耐久性限制了其在实际应用中的广泛推广。
因此，研究人员一直在寻找新的材料和方法来改善燃料电池的性能。
碳纳米管作为一种新型的纳米材料，具有优异的电化学性能和催化活性，因此在燃料电池中的应用前景广泛。
下面将从碳纳米管催化剂的制备、电化学性能和催化机理等方面探讨其在燃料电池中的应用研究。
首先，碳纳米管催化剂的制备方法非常多样化。
传统方法包括化学气相沉积、电化学沉积和热解法等，但这些方法制备的碳纳米管催化剂存在着粒径不均匀、分散性差以及封装问题等缺点。
因此，近年来研究人员提出了许多新颖的制备方法，如溶胶凝胶法、微波辐射法和激光烧结法等。
这些新方法可以制备出具有较高比表面积、较好分散性和较高催化活性的碳纳米管催化剂，从而极大地提高了燃料电池的性能。
其次，碳纳米管作为催化剂在燃料电池中具有优异的电化学性能。
研究表明，碳纳米管催化剂具有较高的电催化活性和良好的电子传导性能，能够有效降低电极的极化和电子传输电阻。
此外，碳纳米管的低吸附能力和较高的导电性能也有助于提高催化剂对燃料反应的催化效果。
因此，将碳纳米管催化剂应用于燃料电池中，可以显著提高燃料的电催化活性和燃料电池的能量转换效率。
另外，碳纳米管催化剂还具有独特的催化机理。
研究发现，碳纳米管的表面活性位点可以吸附和激活燃料分子，从而促进氧化还原反应的进行。
碳纳米管的高比表面积和多孔结构可以提供更多的活性位点，提高催化剂的利用率和稳定性。
此外，碳纳米管还可以通过控制其形貌和结构来调节催化剂的催化活性和选择性。
因此，通过研究碳纳米管的催化机理，可以优化催化剂的设计和制备，提高燃料电池的性能。
然而，碳纳米管催化剂在燃料电池中的应用仍然面临一些挑战。
首先，大规模制备碳纳米管催化剂的成本较高，影响了其商业化应用。
碳纳米管的工作原理
碳纳米管的工作原理碳纳米管作为一种具有材料学和纳米科技领域重要应用前景的纳米材料，其独特的结构和优异的性能引起了广泛的关注和研究。
本文将介绍碳纳米管的工作原理，包括结构形貌、电子结构及其在电子学、能源和材料等领域的应用。
一、碳纳米管的结构形貌碳纳米管是由碳原子按照特定方式排列而形成的一种纳米材料。
其结构可分为单壁碳纳米管（Single-walled carbon nanotubes, SWCNTs）和多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs）两种。
单壁碳纳米管由一个层状的碳原子构成，形成一个中空的圆筒状结构；而多壁碳纳米管则是由多个套在一起的单壁碳纳米管形成。
碳纳米管的直径可在纳米尺度下，长度则可从纳米到微米不等。
二、碳纳米管的电子结构碳纳米管的电子结构由它特殊的晶格结构所决定。
SWCNTs的电子结构可以分为金属型和半导体型。
金属型SWCNTs具有导电性能，其带电子结构中存在不同对于带底和带顶的π键态。
而半导体型SWCNTs则具有带隙，在带电子结构中存在占据和未占据的π键态之间的能隙。
MWCNTs的电子结构则比SWCNTs复杂，由于多层的存在，形成了更多的能带结构。
三、碳纳米管在电子学中的应用由于碳纳米管具有良好的电导性和导热性能，使得它在电子学领域具有广泛的应用潜力。
碳纳米管可以作为电子器件的导线或晶体管的栅极，实现电流的快速传输和控制。
其极小的尺寸和高度延展性也使得碳纳米管可以用于构建高密度的集成电路，并在纳米尺度上实现电子元件的微缩和高性能的实现。
四、碳纳米管在能源领域的应用碳纳米管在能源领域的应用主要集中在电池、超级电容器和燃料电池等方面。
碳纳米管具有高比表面积和优异的导电性能，这使得它在电化学能量转换和储存中具有重要的作用。
碳纳米管可以用作电极材料，提高电池和超级电容器的性能，并且可以提高储能密度和充放电速度。
五、碳纳米管在材料领域的应用碳纳米管以其高强度、高刚性和轻质的性质在材料领域有着广泛的应用前景。
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碳纳米管在电化学中的应用【摘要】对碳纳米管修饰电极的制备方法、应用以及碳纳米管修饰电极的发展趋势作比较全面的综述。
【关键词】碳纳米管；化学修饰电极Application of the Carbon nanotube inelectrochemistryAbstract The methods of preparation, applications and developing trends of carbon nanotube modified electrodes in the field of electrochemistry were reviewed.Key words Electrochemistry Carbon nanotube modified electrodes碳纳米管，又名巴基管(buckytube)，是1991年由日本科学家饭岛澄男(Sumio Iijima)在高分辨透射电镜(HRTEM)下发现的一种针状的管形碳单质。
它以特有的力学、电学和化学性质，以及独特的准一维管状分子结构和在未来高科技领域中所具有的潜在应用价值，迅速成为化学、物理及材料科学等领域的研究热点。
目前，碳纳米管在理论计算、制备和纯化生长机理、光谱表征、物理化学性质以及在力学电学、化学和材料学等领域的应用研究方兴未艾，在一些方面已取得重大突破。
碳纳米管(CNT)的发现，开辟碳家族的又一同素异形体和纳米材料研究的新领域。
由于CNT具有良好的导电性、催化活性和较大的比表面积，可使过电位大大降低及对部分氧化还原蛋白质能产生直接电子转移现象，因此被广泛用于修饰电极的研究。
碳纳米管在作为电极用于化学反应时能促进电子转移。
碳纳米管的电化学和电催化行为研究已有不少报道。
1碳纳米管的分类CNT属于富勒碳系，管状无缝中空，具有完整的分子结构，由碳六元环构成的类石墨平面卷曲而成，其中每个碳原子通过sp2杂化与周围3个碳原子发生完全键合，各单层管的顶端有五边形或七边形参与封闭。
CNT的径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，具有较大的长径比。
由单层石墨片卷积而成的称为单壁碳纳米管(SWNT)，制备时管径可控，一般在1~6 nm之间，当管径>6 nm后CNT 结构不稳定，易塌陷。
SWNT轴向长度可达几百纳米甚至几个微米。
由两层以上柱状碳管同轴卷积而成的称为多壁碳纳米管(MWNT)，层间距约为0.34 nm。
MWNT 管径约为几个纳米到几十个纳米，长度一般在微米级，最长者可达毫米级（图1）。
图1 碳纳米管结构图2 碳纳米管修饰电极的制备方法用通常方法制备出的CNT 样品一般都含有金属催化剂颗粒和无定形碳等杂质，所以应用前需要经过纯化步骤。
纯化后的CNT 通常是一种相互缠绕的，找不到终端的线团状结构，管壁间因存在强的范德华力而极易发生团聚且不溶于任何溶剂，这些既不利于其在电极表面的修饰也不利于修饰后其优点的发挥。
人们一般采用化学剪切和对CNT 进行修饰的方法解决这些问题。
制备碳纳米管修饰电极的方法很多，这里介绍常用的几种方法。
2.1 涂膜法把分散好的CNT 滴涂到基底玻碳、石墨、碳糊和金等电极上，然后自然晾干或红外灯烘烤挥发去溶剂/分散剂。
目前此法最为常用。
邹如意[1]等以丙酮为分散剂，滴涂完后在氮气氛中自然晾干。
考察修饰剂（CNT 的分散液）的用量对电极性能的影响，发现修饰剂的量太大时，造成膜层太厚，因而阻碍电子的传递，使电极的性能变差。
胡圣水[2]等以DHP 为分散剂，滴涂完后在红外灯下烤干，同样发现修饰剂的量太大时电极的性能变差。
这就意味着无论是晾干还是烘烤都不能把分散剂全部挥发掉，其残留量将对修饰效果产生不可忽视的影响。
单壁碳纳米管直径为1-6 nm 多壁碳纳米管 直径 nm → μm2.2 电聚合法Hughes[3]等将羧基化的CNT分散在吡咯单体溶液中，通过电聚合制备了MWNT-Ppy复合膜修饰电极。
其成功基于CNT上的羧基在溶液中失去质子而带负电荷，在吡咯阳极氧化过程中进行掺杂，从而共聚在电极表面。
2.3 嵌入法王宗花[4]等把预处理好的石墨电极在CNT上研磨，借助机械力、化学和物理的吸附作用把CNT附着在电极表面。
通过与涂膜法制备的修饰电极做对比，发现嵌入法制备的电极呈现出更好的特性，不但对多巴胺和抗坏血酸有更强的电催化性，而且还能使两者的峰电位分开。
2.4 吸附法陈荣生[5]等认为，由于CNT与碳纤维都有类似石墨的平面结构，所以CNT可以吸附在碳纤维表面形成较强的分子间力。
他们制得的修饰电极可以用水直接冲洗而不影响活性。
2.5 层层自组装法Lanqun Mao[6]等利用层层自组装的方法制作了(PDDA/MWNT)5/GC修饰电极，实现了在AA存在下对DA的选择性测定，该CNT多层修饰膜在电极表面均匀分布，性质稳定，组装后CNT仍保留了较高的电催化行为。
3碳纳米管在电化学方面的应用3.1 碳纳米管修饰电极在神经递质分析中的应用多巴胺(DA)是一种重要的儿茶酚胺类神经递质，也是碳纳米管修饰电极研究中涉及最多的对象之一。
采用CNT修饰电极能明显改善DA在常规电极上过电位高、电极反应缓慢、灵敏度低等问题。
此外，该类电极还对其共存物抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)等有很好的电分离能力。
Britto[7]等首先将碳纳米管制成电极并用于对神经递质多巴胺的电催化氧化，开辟碳纳米管应用的新领域。
多巴胺在这种碳纳米管电极上能发生可逆的两电子电化学反应，其反应的表观速率常数为0.17 cm-1，说明碳纳米管对多巴胺电化学反应具有很好的电催化作用。
王宗花[4]等在多巴胺和抗坏血酸共存时进行两种物质的同时测定，并对电催化机理进行探讨。
实验结果都表明用电化学方法可以将两者分离开。
而且峰电流强度与浓度呈线性关系，检出限也较低。
在裸玻碳或金电极上，AA对DA的测定有干扰是生物分析中困扰人们的问题之一。
在碳纳米管修饰电极上，AA优先于DA被氧化，AA在电极上没有吸附作用，不会对随后DA的氧化产生干扰，从而消除AA对DA测定的影响。
胡陈果等[8]研究多巴胺在不同裸电极及相应CNT修饰电极上的循环伏安行为，发现在CNT修饰电极上的峰电流增大很多，而且可逆性也得到极大改善。
3.2 碳纳米管修饰电极用于蛋白质的电化学研究由于蛋白质分子的电活性中心往往深埋在其分子结构的内部，难以直接在电极表面发生电子转移。
因此，要实现蛋白质分子的电化学过程就需要使其活性中心尽量靠近电极表面。
碳纳米管修饰电极上的CNT可作为一种良好的促进剂来加速电子的传递，从而能有效地改善蛋白质在电极上的电子转移，实现对蛋白质的直接电化学研究。
Musameh[9]等研究碳纳米管电极对辅酶I(NADH)电化学氧化的催化作用，表明NADH在碳纳米管电极上于-50 mV就能发生氧化反应，使其氧化过电位降低了490 mV，稳定性很好，可用于NADH的定量测定。
Zhao[10]等研究了辣根过氧化物酶(HRP)在CNT修饰电极上的直接电化学行为。
他们认为CNT可以直接电子传递，一方而是因为CNT的表面缺陷导致了较高的表面活性，有利于酶和碳管之间的电子传递；另一方面CNT独特的纳米结构起到了“分子导线”的作用，将电子传递到酶的氧化还原中心。
Anthony[11]等研究了GOD在SWNT 上的直接电子传递，提出了以下假说：在GOD的吸附过程中，由于SWNT的纳米级拓扑结构以及和酶具有相似的长度尺寸，允许酶吸附且不会改变其整体的生物学形状和功能，并且SWNT靠近酶的活性中心，在其电子隧道距离以内。
这种情况和用一根长的尖锐的针刺入气球而球并未破裂类似。
针一旦刺入了球的外皮，就能与球的内部发生相互作用。
同样，一些SWNT能够刺穿包裹在GOD外面的糖蛋白外壳而达到氧化还原活性中心，进行直接电子传递。
王酉等[12]在丝网印刷碳糊电极上利用吸附法将葡萄糖氧化酶固定在丝网印刷的碳糊电极上，用碳纳米管对电极进行修饰改良，铁氰化钾作为电子传递剂，制作用于测量人体血浆中葡萄糖浓度的生物传感器。
该葡萄糖传感器的响应时间仅为5 s，响应电流范围为1.2~30 μA，线性测量范围为1~33.3 m/mol，用碳纳米管修饰酶电极，改善了电极表面条件，加快了电极反应速度，提高了传感器的灵敏度。
与无修饰的传感器相比，通过碳纳米管修饰电极，葡萄糖传感器的灵敏度从0.3338 μA/mM提高到0.8432 μA/mmol。
Zhang等[13]利用0.5%的壳聚糖可以均匀地分散0.5~3.0 mg/mL CNTs，分散后的CNTs包埋葡萄糖脱氢酶在还原性辅酶(NADH)的存在下对葡萄糖的含量进行了测定，响应时间小于5 s。
同时由于壳聚糖具有良好的成膜能力和生物相容性，所得的传感器具有良好的稳定性和抗干扰能力。
刘润等[14]利用戊二醛交联法将乙酰胆碱酯酶(AChE)和牛血清白蛋白固定在羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极表面，制备了可应用于检测有机磷农药的新型安培型生物传感器，并确定了最佳工作条件。
该方法具有良好的重现性和回收率。
当辛硫磷及氧化乐果的浓度分别在5.0×10-4~5.0×10-1 g/L 和1.0×10-3~5.0×10-1 g/L 范围内时，抑制率与其浓度的对数呈线性关系，检出限按抑制率为10%时的农药浓度计算，可分别达到3.6×10-4 g/L 和5.9×10-4 g/L，效果令人满意。
3.3 碳纳米管修饰电极用于核酸的电化学研究核酸是重要的生命物质基础，与蛋白质分子不同，核酸具有典型的π电子堆积结构，表现出特有的电学及电化学性质。
可利用核酸分子的电学特性和电化学性质对核酸的含量及杂交过程进行监测。
Wu等[15]研究表明，CNT修饰电极对组成DNA的两种主要碱基——腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)的氧化表现出一定的催化作用，能显著提高它们的氧化峰电流并降低氧化过电位，可用于DNA中两种碱基的同时测定。
方禹之等[16]研究了腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和DNA在MWNT修饰电极上的电化学行为，并用分子杂交技术探讨了DNA在修饰电极上的识别。
近来，利用CNT的特性，DNA在CNT或CNT修饰的固体电极上的电化学行为与应用得到了广泛研究。
概括来讲，主要集中在3个大的方向：一是把DNA探针固定在具有大比表面积和强吸附性的CNT上制备杂交传感器；二是研究DNA上电活性部分在CNT或CNT修饰电极上的直接电化学行为；三是通过分析CNT与DNA的相互作用获得DNA的序列信息。
随着制作工艺的改进和制备/修饰电极前处理技术的进一步提高，CNT有望使DNA生物传感器的综合性能得到更大完善。
3.4 对其他物质的电化学测试分析CNT修饰电极还广泛用于嘌呤及其代谢物、生物碱、药物、氨基酸等的研究中。