本发明公开了一种血红蛋白和钛酸纳米纤维修饰碳离子液体电极的制备方法。以导电性优良的离子液体为粘合剂制备碳离子液体电极(CILE)，以高比表面积和高长径比的钛酸纳米纤维(TiNFs)为功能化纳米材料修饰CILE，进一步以Nafion为膜固定血红蛋白(Hb)，制得修饰电极(Nafion/Hb/TiNFs/CILE)。本发明还公开了所述修饰电极的电化学行为研究及应用。运用电化学分析法对修饰电极的电化学行为进行研究，并进一步以此为工作电极应用于目标底物的电催化还原。本发明制备工艺简单、成本低、周期短、易于实现，制备的修饰电极具有较高的灵敏度和较低的检测限，并显示出良好的稳定性。