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液/液界面被认为是最简单的模拟生物膜的模型,液/液界面被广泛用于多相催化、生物燃料电池、生物膜模拟等方面的研究。其中在模拟生物膜氧分子还原反应方面,发展廉价、高效、生物兼容性好的催化剂仍是目前液/液界面的研究热点之一。氧分子还原反应是好氧生物机体呼吸链过程中的一个关键步骤。在自然界中,氧分子还原反应发生在软界面（生物膜）上。生物膜两侧的电势差提供了氧分子还原反应的驱动力,此外生物膜还可将反应物和产物进行物理分离。卟啉及其金属配合物广泛存在于动植物体内。是动植物体内生命活性物质的核心部分。近年来,卟啉化合物尤其金属卟啉化合物日益成为催化、分子识别、光电转换、记忆材料等领域的研究重点。卟啉类化合物由于其特殊的结构也被广泛应用自组装膜领域的研究,而且已发挥出其它自组装分子无法比拟的作用。本文主要以生物体中一类与生命活动息息相关的生物分子—金属卟啉分子为研究对象,应用各种电化学方法,较为系统地研究了液/液界面上金属卟啉分子催化氧分子还原反应以及制备了具有三维结构的纳米-钴卟啉修饰电极,考察了纳米-钴卟啉修饰电极催化氧分子还原的电催化性能。本文共分为四部分,主要包括以下内容:1.综述了液/液界面电化学的发展历程,介绍了液/液界面电化学的基本理论及其在电催化方面的发展和应用,最后展望了液/液界面电化学的应用前景。此外,本章还详述了液/液界面电催化氧还原反应的原理和四电极实验方法。2.采用四电极系统研究了金属卟啉CoTPP在水/DCE界面上参与TTF氧还原反应的催化性能。实验分别通过电化学循环伏安和紫外-可见光谱方法证明了CoTPP可以催化TTF与O2的反应,该反应主要经二电子还原机理生成H2O2。3.通过自组装技术制备了具有三维结构的卟啉修饰电极（GNPs-TDPPCo（II）/SAMs）,并考察了纳米介入后修饰电极的电化学特征及其在中性条件下对分子氧的电催化性能。结果表明,金纳米的介入能有效提高钴卟啉修饰电极对分子氧的催化效果,分子氧在纳米介入后的卟啉修饰电极上的还原峰在-173 mV出现,与多晶裸金电极相比正移了约160 mV,且有更强的峰电流。纳米修饰电极对分子氧的电催化还原是一步四电子转移过程,还原产物为H2O,且能很好的保持催化活性。4.制备新型高灵敏的铜离子传感器利用循环伏安法将calix[4]arene（杯[4]芳烃）带有苯甲酰基或硝基苯偶氮基团等化合物电镀在金电极上。利用扫描式电子显微镜和电化学阻抗频谱来观察感测膜的表面结构。利用差式脉冲伏安法来探讨不同的扫描周期,缓冲溶液的pH值及calix[4]arenes（杯[4]芳烃）上的取代基等因素对测量铜离子感度的影响。在以calix[4]arenes（杯[4]芳烃）带有硝基苯偶氮基团所制成的铜离子传感器具有良好的感度,选择性佳,有可接受的感应线性,低的检测极限和长期稳定度佳等特性。