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离子液体是由特定阳离子和阴离子构成的熔点小于100℃的物质，与其它离子化合物相比较，它是液态的；与传统的液态物质相比较，它是离子的。因而，离子液体往往展现出独特的性质及特有的功能。九十年代以后，人们对离子液体表现出越来越多的研究兴趣，其研究几乎涉及化学的每个研究领域。本论文利用离子液体的物理化学性质，并针对离子液体在电化学及电分析化学研究中存在的关键问题，开展了离子液体电化学及电分析化学应用的研究。具体工作可以简要概括为以下几方面：
1.针对与水互溶的离子液体在电极表面难以固定的问题，本文作者提出并发展了通过利用此类离子液体与碳电极间的相互作用，而将其固定在电极表面的新方法。XPS光谱和电化学实验结果充分表明，利用这种方法所制备的离子液体修饰电极具有一定的稳定性和对于抗坏血酸电化学氧化具有很高的催化活性。研究进一步表明，所制备的电极能够很好地促进血红素类蛋白(辣根过氧化物酶)的直接电子传递，在生物电化学和电分析化学的研究中具有潜在的应用前景。为了更进一步提高离子液体在固体电极表面的稳定性，作为本章工作的延续，探讨了将离子液体固定在碳纳米管上的新方法，并发现离子液体与碳纳米管间的强相互作用使得所制备电极的稳定性大大提高。本研究为与水互溶的离子液体在电化学和电分析化学研究中的应用奠定了基础。
2.利用离子液体与碳纳米管通过Cation-π相互作用而形成凝胶的性质，并针对氧气四电子电化学还原中存在的关键问题，本章利用凝胶中离子液体和碳纳米管的独特性质，通过合理功能化所形成的碳纳米管/离子液体凝胶，从而建立和发展了能够催化氧气四电子还原的电化学新体系。电化学实验结果表明：在离子液体中合成的普鲁士蓝纳米粒子对于过氧化氢的电化学还原具有很高的催化性能。在含有普鲁士蓝纳米粒子的离子液体中进一步超声溶解钴卟啉，并将所得到的混合物与碳纳米管研磨后，即制得了对于氧气和过氧化氢的电化学还原均具有很好催化性能的凝胶纳米复合物。旋转环盘电极的实验表明，所制备的双功能催化凝胶复合物对于氧气的四电子电化学还原具有高效的催化性能，为非铂燃料电池的研究提供了新的思路。作为本方法的进一步拓宽，我们将氯铂酸超声溶解在离子液体中，然后将所得到的离子液体溶液与碳纳米管研磨，从而形成了含有氯铂酸前体的凝胶。将凝胶修饰在电极表面，通过原位电化学还原的方法，制备了铂颗粒功能化的离子液体/碳纳米管凝胶，并研究了复合催化剂的电催化性能。本研究为新型燃料电池的研究提供了新的思路。
3.利用离子液体能够作为“绿色溶剂”的特点，并同时结合电化学方法能够在温和条件下实现金属沉积的优势，本章提出并发展了在离子液体中金属纳米粒子的合成/沉积的新原理和新方法。实验结果表明，金属纳米粒子在离子液体中的合成和在固体电极表面的沉积是可以通过改变前体的还原电位和浓度而进行调节的。针对咪唑型离子液体因价格昂贵而难以得到广泛应用的缺陷，本章的第二节通过利用与水不互溶的离子液体在水溶液中容易在电极表面形成稳定液滴的特点，建立和发展了一种经济有效的电化学沉积金属纳米粒子的新技术。本章的研究也为具有高效电化学催化活性的金属纳米粒子的制备提供了新的方法。