光电化学传感器的研究进展

第37卷第4期2018年4月

分析测试学报

FE N X I CESH I XUEBAO(J o u rn a l of In stru m en tal Analysis)

V ol. 37 N o. 4

496-506

^櫏^櫏櫏櫏殽doi: 10. 3969/j. issn. 1004 -4957. 2018. 04. 019

综述

光电化学传感器的研究进展

钟立，魏小平*，冯莎莎，李建平*

(广西电磁化学功能物质重点实验室，广西高校食品安全与检测重点实验室，桂林理工大学

化学与生物工程学院，广西桂林541004)

摘要：光电化学传感器以光作为激发源，以光电流或光电压作为检测信号，具有响应快速、灵敏度高、设

备简单等特点，目前已在环境、食品、医学等多个领域的分析测试中得到广泛应用。该文阐述了光电转换材

料与光电化学传感器的制备方法，介绍了光电化学传感器的原理和分类。光电化学传感器包含光寻址电位型

传感器和电流型光电化学传感器，其中，电流型光电化学传感器由于优良的光电性能、检出限低、所需材料

低廉且易加工等优势而被广泛应用。文中着重介绍了电流型光电化学传感器在金属离子、有机污染物、核

酸、蛋白质、细胞等方面的应用，并对光电化学传感器的发展前景进行了展望。

关键词：光电化学；传感器；光电材料；应用；研究进展

中图分类号：O657.1; G353.11文献标识码：A文章编号：1004 -4957(2018)04 -0496 - 11

R e s e a r c h P r o g r e s s o f P h o t o e l e c t r o c h e m i c a l S e n s o r

Z H O N G L i，W E IX ia o-p in g*，F E N G S h a-s h a，L I J ia n-p in g*

(G uangi Key Laboratory of Electrochemical and Magnetochemical Function Materials，Guangxi Colleges and

Universities Key Laboratory〇f Food Safety and Detection，College of Chemistry and Bioengineering，

Guilin U niverity of Technology，Guilin541004，China)

A b s t r a c t:The photoe le ctro chem ical sensors，w ith lig h t as e xcita tio n source and photocu rren t o r

tovoltage as de tection s ig n a l，have been w id e ly used in the analysis o f e n v iro n m e n t，fo o d，m ed icin e

and other fie ld s fo r th e ir characteristics o f fast response，h igh sen sitivity and sim ple e q u ip m e n t.

p re p a ra tio n，p rin c ip le s and cla ssifica tio n o f ph otoe le ctro chem ical sensors are in tro d u c e d.T hey in­

c lu

d

e lig h t addressing p o tentio m etric sensors and am perom etric photoe le ctro chem ical sensors，in

w h ic h am perom etric ph otoe le ctro chem ical sensors a re w id e ly used due to th e ir e xce lle n t ph otoe le ctric

p e rfo rm a n ce，lo w detection li m it，low cost and easy processing.T h e ir ap p lica tio n m etal io n s，organic p o llu ta n ts，n u c le ic a c id s，proteins and ce lls are described in th is m a n u s crip t.

The developm ent prospect fo r ph otoe le ctro chem ical sensors is also expected.

K e y w o rd s：p h o to e le c tro c h e m ica l;sensor；p h otoe le ctric m a te ria l;a p p lica tio n；research progress

1光电化学传感器简介

光电化学传感器是将光电技术与传感器相结合而发展起来的一种进行光电分析的新型传感器。利

用光激发光电材料表面的活性物质产生光电流或光电压，依据光电流或光电压的变化与待测物质的浓

度关系进行检测[1-2]。光电化学传感器具有装置简便、操作方便、检出限低、灵敏度高、背景值低等

优点[3-4]，其灵敏度可与毛细管电泳、电化学发光、荧光光谱相媲美[^6]，受到广大科研人员的青睐。

在当今光电子时代大背景下，随着新材料技术的进步，光电材料的重要性日益凸显，为光电化学传感

器注入了新的力量。它的特殊性质（如比表面积大、活性好、独特的物理性质等）使其对温度、光强、

湿度等环境因素非常敏感。当外界环境发生改变时，光电材料表面或界面的电子传递会发生改变，并

收稿日期：2017 -11 -06;修回日期：2018-01-22

基金项目：广西自然科学基金创新研究团队项目（2015GXNSFFA139005);广西高等学校高水平创新团队及卓越学者计划项目（桂教人（[2014] )49号）；广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心资助项目

*通讯作者：魏小平，高级工程师，研究方向：应用电化学与传感器，E-mail: xpwei@.c

李建平，博士，教授，研究方向：电化学传感器，E-mail: lik ia p i#263. n et