近年来纳米碳材料和技术的迅速发展为高性能电化学传感器的研究提供了新途径。定向生长的一维纳米碳材料具有大的比表面积、特有的表面效应及快速的电子传输通道等结构优势，是优良的新型电化学生物传感器电极材料。本论文采用电化学阳极氧化法制备一维纳米结构的二氧化钛纳米管阵列(TiO2 NTAs)，然后以TiO2 NTAs为模板，制备了碳包二氧化钛纳米管阵列(TiO2@C NTAs)，发展了一种高性能的电化学传感器。但这种结构的纳米管之间是彼此独立的，不利于物质的传输。通过化学刻蚀，在TiO2纳米管的管壁形成多孔结构，发展了一种具有更高的电化学活性的三维纳米阵列结构。主要研究内容如下:　　(1)通过阳极氧化法制备TiO2 NTAs，管径为70-80nm，管长约为8μm。再通过电化学沉积吡咯制备TiO2@C NTAs，该电极在铁氰化钾氧化还原体系中呈现近似可逆的伏安行为，可用作一些生物小分子如多巴胺(DA)和尿酸(UA)的检测，采用差分脉冲伏安法测定UA的线性范围为0.1-100μM。采用时间电流曲线测定DA的线性范围是5-175μM，检测限为0.19μM，灵敏度为571.7μA mM-1cm-2。　　(2)在NH3条件下高温化学刻蚀TiO2 NTAs，制备出TiN互通纳米管阵列。以其为模板，多巴胺为碳源，通过物理沉积法将碳包裹在上面，制备TiN@C互通纳米管阵列，用作一些生物小分子如多巴胺(DA)和尿酸(UA)的检测。采用时间电流曲线测定DA的线性范围是0.1-180.1μM，灵敏度为555.43μA mM-1 cm-2，检测限为0.07395μM。