卟啉类化合物广泛存在于自然界，参与许多重要反应，随着卟啉结构与功能研究的不断深入，基于卟啉的传感器已经在仿生化学、分子识别、光电转换、催化、太阳能电池及医学等领域得到了广泛的研究和应用[1]。近年来，我们在保持卟啉基础电化学研究特色和优势的基础上，有针对性地合成了系列具有不同取代基的卟啉分子和卟啉功能化复合材料，并且将其组装在基底界面上，制备出了以硝基化合物的检测为主的爆炸物传感器、磷酸根离子电化学传感器和光学传感器；合成出一系列具有不同组成、形态和具备良好的生物相容性的纳米材料，研制了葡萄糖、肾上腺素、DNA等生物传感器；研制了以汞离子、氢醌等的检测为主化学传感器。此种光电传感器灵敏度高、选择性好，重现性好，为多种生物分子的检测提供了平台。通过有效的控制卟啉与纳米金、银、碳材料的功能与性质可广泛发展生物化学传感器。利用巯基卟啉类化合物与纳米金的特殊性质，开发了以氢醌检测为主的化学传感器；利用水体系中的H2PO4- 离子与卟啉环可以发生氢键的作用，我们采用电化学交流阻抗技术探索了磷酸二氢根离子对金电极表面吸附的卟啉分子单层与电极之间异相电子转移速率的影响。同时，我们也采用循环伏安考察了金电极表面吸附的卟啉分子单层膜对 H2PO4- 的识别性质。构建对H2PO4- 离子的识别和传感器。利用卟啉化合物和很多芳香类化合物形成强的π-π 作用，开发了以间二硝基苯检测为主的化学传感器[2]。金属卟啉化合物作为催化剂已经引起许多研究者的关注，特别是在不对称合成和光催化方面有着不可替代的优势。卟啉由于其平面共轭结构，良好的光学性质、易组装调控的物理和化学性质，因而在构筑纳米级分子器件中发挥十分重要的作用[3]。而其在界面上能加速电子的传递并能增加对光的吸收，使其在燃料电池方面展现出来优异的性能，如图2 所示。本课题组以自组装思想为核心，有效地将卟啉和自组装技术相结合，以电子转移为主线，以各种电化学方法为手段，较系统地考察了卟啉本体的性质，卟啉自组装膜跨膜长程电子转移，卟啉自组装成膜过程动力学特征，自组装膜上金属卟啉对分子氧还原的催化活性以及含有卟啉基本结构氧化还原蛋白酶自组装固定的生物传感器的研制及传感性能。以期进一步发展卟啉的电子传递理论，并为卟啉类化合物在催化、仿生等方面的应用作出有益的探索和贡献[4]。