光电化学传感技术是近年来兴起的一种分析检测技术,具有设备简单、成本低廉、检测快速等优点。它以光为激发源,光电材料受到光辐射后,电子被激发产生光电流。当光电材料与识别元件结合为光电化学传感器时,目标物与识别元件之间的相互作用使得电信号发生改变,从而实现对目标分析物的检测。本文以窄禁带半导体材料硫化铋为光电材料,通过与其他材料复合提升其光电性能,进而与有分子识别功能的分子印迹聚合物等结合,构建传感器,并将其用于环境水样和食品等试样的测定。具体研究内容与结果如下。1.基于Ⅰ型核壳结构的Bi₂S₃@Zn S光催化复合材料的铜离子光电传感器通过静电作用机制合成了I型核/壳结构的Bi₂S₃@Zn S光催化剂。由于Bi₂S₃的光电活性和Zn S壳的抗光腐蚀功能,Bi₂S₃@Zn S复合材料具有出色的光电化学活性和稳定性。另外,Zn S壳还可通过其受体状态(即V_Zn和I_S),为光生空穴提供一个转移平台,并且抑制光生载流子的复合。因此,在可见光照射下,Bi₂S₃@Zn S的光电流信号比Bi₂S₃的高得多。将其修饰在ITO上用于铜的光电化学传感,检测范围为0.003–30.0 m M,检测限为0.001 m M。该传感器还显示出高稳定性和一定的选择性,用于实际试样检测,获得了良好的结果。2.基于Bi₂S₃/Zn In₂S₄异质结的芦丁分子印迹光电化学传感器通过溶剂热法合成了Bi₂S₃/Zn In₂S₄复合材料,由于Bi₂S₃和Zn In₂S₄的能级匹配及Zn In₂S₄的高光稳定性,所得复合材料具有良好的光催化活性和抗光腐蚀性能。因此,在可见光照射下,Bi₂S₃/Zn In₂S₄复合材料的光电流信号比单独的Bi₂S₃和Zn In₂S₄都大。将其与芦丁分子印迹的壳聚糖组合构建光电化学传感器MIP/Bi₂S₃/Zn In₂S₄/ITO。结果表明,所得的光电化学传感器对芦丁具有良好的传感性能。在优选条件下,其检测限0.003μM,线性范围为0.01-100.0μM。它还显示出高稳定性和高选择性,反复检测信号基本保持不变,10倍结构类似物共存时基本不影响测定。该传感器被成功用于实际样品中芦丁的检测。