光电化学（PEC）检测是在电化学基础上迅速发展起来的一种新兴的检测技术。PEC生物传感器实现了激发光源与检测信号的完全分离,使其同时具有高灵敏度和高选择性的独特优势,广泛应用于生物医学、食品安全和环境监测等领域。ZnO纳米材料的制备成本低、无毒、催化效率高,且具有良好的生物相容性,但只可被紫外光催化。本论文合成了可用于可见光催化的纳米ZnO基复合材料,并与光电化学检测方法相结合,配合生物分子信号放大策略,构建对重金属离子Hg²⁺灵敏检测的PEC生物传感器,实现对Hg²⁺的痕量检测。主要研究内容如下:1.基于激子能量转移和染料敏化作用构建双重信号放大策略的PEC生物传感器,高灵敏检测Hg²⁺采用简单的水热法合成氧化石墨烯-ZnO-CdS纳米复合物（GO-ZnO-CdS）作为光电材料,标记了Au纳米颗粒（NPs）的Y型DNA通过碳化二亚胺耦合作用连接在修饰了GO-ZnO-CdS的氧化铟锡（ITO）电极上,导致Au NPs与CdS量子点（QDs）间的激子能量转移（EET）。在Hg²⁺存在下,基于T-Hg²⁺-T配位作用,Y型DNA转变为发夹结构使得染料分子靠近电极表面,消除了EET效应并引发染料敏化作用,从而增强光电流信号。研究表明:在最优条件下,光电信号随Hg²⁺浓度的增加而增大,并在5 pM⁵00 pM呈线性趋势,最低检测限为1.5 pM。且该传感器具备良好的选择性、再现性和稳定性。2.基于核酸外切酶辅助目标物循环和DNA酶催化放大策略构建PEC生物传感平台用于检测Hg²⁺通过沉淀法制备用于可见光激发下产生光电流的纳米复合材料Fe³⁺/ZnO-Ag。T-T错配碱基与Hg²⁺选择性结合引发核酸外切酶（EXOⅢ）识别剪切特定的双链DNA序列,形成的氯化血红素/G四联体（DNA zyme）可有效催化溶液中H₂O₂和4-氯-1-萘酚反应生成沉淀,阻碍光电信号的生成。在最优条件下的线性检测范围为0.5¹00 n M,检测限低至0.1 nM,并能很好的排除其他金属离子的干扰。采用标准添加法检测实际水体中Hg²⁺含量的回收率在90%¹00%,具有良好的可行性与实用性。