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本文报告碳原子线（carbon atom wires，简写为CAW）的光谱研究以及碳原子线修饰电极对抗坏血酸、多巴胺和还原型辅酶Ⅰ（NADH）的电催化作用。利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、红外光谱（IR）、紫外可见光谱（UV）、拉曼光谱（RAMAN）、电感耦合等离子体直读光谱（ICP）、光电子能谱（XPS）、元素分析、化学分析等多种测试手段对碳原子线的形貌、结构和组成进行表征：通过循环伏安法对碳原子线修饰电极的电催化性能和稳定性进行研究，并与相关文献进行了比较。 以天然高分子马铃薯淀粉为固态碳源，金属铁为催化剂，在Ar／H2气氛下，高温催化裂解制得结构类似于碳炔的物质——碳原子线。高分辨透射电子显微镜表明，其直径均一，约为0.2nm，与碳原子的直径0.154nm相当。XPS和元素分析表明该样品主要成分是碳（92.4wt％）以及少量的氢（2.0wt％）和氧（5.6wt％）。红外光谱和化学分析的结果表明，碳原子线含有羟基、羧基等官能团，硝酸处理过程能进一步增加这些官能团数目。紫外可见光谱和拉曼光谱表明，正己烷萃取液中含有的碳原子线主要结构骨架为（=C=C=）n，碳链中的碳原子数目少于10。 用物理吸附法将碳原子线修饰在玻碳电极表面制得碳原子线修饰电极，选择pH值为6.80的磷酸（PBS）缓冲溶液作为研究该电极的支持电解质。实验表明，经硝酸处理的碳原子线修饰电极在PBS缓冲溶液中的循环伏安曲线上的一对氧化、还原峰可归属于羟基氧化和羧基还原。氧化还原峰电位与pH值之间的线性方程的斜率表明H+参与电极反应且反应的质子和电子数目相同。碳原子线修饰电极的氧化还原峰电流与扫描速度呈线性关系，说明这是一对表面波。 利用循环伏安法研究了碳原子线修饰电极对抗坏血酸、多巴胺和还原型辅酶Ⅰ（NADH）电化学反应的催化作用。结果表明，碳原子线修饰电极可以使抗坏血酸的氧化峰电位相对于裸玻碳电极负移0.379V，氧化峰电流增加73％；使多巴胺的氧化峰电位相对于裸玻碳电极负移0.198V，还原峰电位正移0.108V，氧化峰电流增大约9倍；使还原型辅酶Ⅰ（NADH）的氧化峰电位相对于裸玻碳电极负移0.390V，氧化峰电流增加4.48倍，同时还在0.163V（vs.SCE）处观察到中文摘要未经硝酸处理的碳原子线修饰电极和裸玻碳电极检测不到的还原峰。此外，经硝酸处理的碳原子线修饰电极可以在含高浓度抗坏血酸的存在下测定多巴胺的含量，可以使抗坏血酸和多巴胺两者的氧化峰电位分开达0.298V之大，这在相关文献中还未见报导。同时，该修饰电极具有较好的的稳定性，可以多次重复使用。 实验结果表明，碳原子线修饰电极，特别是经硝酸处理的碳原子线修饰电极对抗坏血酸、多巴胺和还原型辅酶I（NADH）的电化学过程具有极好的电催化活性。