【摘 要】
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光电化学（PEC）生物传感器是一种新兴的分析检测技术,通过电化学检测和光激发相结合,对物质进行定量分析。由于PEC传感器具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于食品检测、生物分析和环境监测等领域。PEC信号的产生主要依靠光敏材料吸收可见光后产生的电子传递,从而将光能转化为电能,以电信号输出。因此,可以根据待测物与光活性材料间的相互作用引起的光电流变化来对物质进行定量检测。光敏材料是
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光电化学（PEC）生物传感器是一种新兴的分析检测技术,通过电化学检测和光激发相结合,对物质进行定量分析。由于PEC传感器具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于食品检测、生物分析和环境监测等领域。PEC信号的产生主要依靠光敏材料吸收可见光后产生的电子传递,从而将光能转化为电能,以电信号输出。因此,可以根据待测物与光活性材料间的相互作用引起的光电流变化来对物质进行定量检测。光敏材料是构建PEC生物传感器的基础,近年来,金属有机骨架（MOFs）材料由于具有大的比表面积和多孔结构,引起了广泛的关注。本论文将MOFs与无机材料相结合,制备了基于MOFs材料的新型PEC生物传感器,实现了对小分子和抗生素的高灵敏检测。主要工作内容如下:1、通过简单的溶剂热法合成了MIL-100（Fe）@Cd S纳米复合材料,并将其修饰在电极表面,然后在此基础上进一步固定Ag纳米粒子,开发了一种基于Ag NPs/MIL-100（Fe）@Cd S复合材料的PEC生物传感器用于小分子L-半胱氨酸（Cys）的高灵敏检测。由于MIL-100（Fe）具有大的比表面积和优异的多孔结构,可以将Cd S均匀的附着在表面,借助二者之间的协同作用,能有效提高PEC传感器的光电性能。Ag纳米粒子存在表面等离子体共振效应,可以加快电子转移,有效抑制电子（e-）-空穴（h+）对的复合,增大光电转换效率。在光照条件下,Ag NPs/MIL-100（Fe）@Cd S电极具有较高的光电性能,可将Cys氧化,产生较强的光电流,光电流的变化与Cys的浓度有关,以此可实现Cys的定量检测。经过实验验证,该PEC传感器可表现出较高的灵敏度和抗干扰能力,具有较宽的检测范围:0.005-100μM,检测下限为0.82 n M,为实际样品中半胱氨酸的检测提供了一种新的思路。2、通过溶剂热法合成了UIO-66-NH2金属有机骨架并将其修饰在ITO电极上,然后利用离子吸附的方法将Ag I修饰在电极表面,在此基础上进一步将Au NPs修饰在电极上,由此构建了基于Au NPs/Ag I/UIO-66-NH2复合材料的光阴极PEC适配体传感器,并用于氨苄青霉素的高灵敏检测。UIO-66-NH2和Ag I的复合,加速了电极界面的电子转移,有效地抑制了电子-空穴对的复合,增强了光电转换效率。Au NPs的修饰,一方面可以通过Au-S键将巯基适配体固定在电极表面,另一方面由于其自身的表面等离子体共振效应,可以增强电极材料对可见光的吸收,提高电子传输效率,增强光电化学性能。由于溶液中存在K3Fe（CN）6,可以作为电子受体被导带还原,可进一步加快电子转移,增大光电流信号,产生稳定的阴极光电流。在最佳条件下,适配体对氨苄青霉素特异性识别,表现出较强的光电流变化,实现了对氨苄青霉素的定量分析。该PEC适配体传感器线性范围宽（0.01 p M-10n M）、检测限低（0.00142 p M）、灵敏度高、特异性强,为实际样品中氨苄青霉素的检测提供了一种新的方法。
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