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光电化学传感器涉及的原理与太阳能电池类似,是光电化学在分析检测领域的拓宽应用。由于光电化学以光作为信号输入,以电流作为信号输出,能够有效地避免输入信号带来的背景干扰,因此是一种非常有潜力的分析手段。对应制备的光电化学器件因具有构建简单、成本低、易于实现小型化、高通量、背景响应低、灵敏度高等优点,因而深受研究者们的青睐。光电化学传感器根据所使用的光电转化材料不同,通常可分为两类:一类是基于无机半导体纳米材料的光电化学传感器;另一类是染料敏化半导体材料的光电化学传感器。在众多半导体材料中,SnO2是首选的光电转换基底材料,因为其具有热化学稳定性高、成本低、毒性小、电子迁移率高的优点。此外,与传统的光阳极纳米材料TiO2(电子迁移率约1 cm2 V-11 s-1)比,纳米SnO2的电子迁移率要高得多,达到250 cm2 V-11 s-1.作为N型半导体SnO2,其禁带宽度较大,约为3.6 eV,只对紫外光有较高吸收,因此可见光利用率并不高;另外,半导体SnO2受光激发后产生的电子/空穴容易复合,这些都导致以纳米SnO2材料为基底的光电化学传感器存在光电响应低,灵敏度差等不足。因此,开发稳定和高可见光利用率的光电化学材料一直是光电化学传感器检测中的一个研究热点。本工作以此为出发点,分别从提高半导体纳米SnO2光电转化率和开发新的光电材料两方面入手,构建了具有较高灵敏度、较好稳定性和特异性的光电化学传感器,实现了对部分小分子化合物和内分泌干扰物的测定。具体工作如下:1)以ITO玻璃为基底,采用旋涂烧结的方法制备了ITO/SnO2电极,然后采用便捷的喷溅法在其表面修饰上金纳米颗粒。其中,所修饰的金纳米粒子厚度可以通过调节喷溅时间进行调控,过程非常简单。利用此ITO/SnO2/Au电极,结合光电信号分子Ru（bpy）32+检测内分泌干扰物双酚A时,得到的线性范围是10-910-55 M,最低检测浓度为1 fM,完全可以满足国标的要求。因此,该光电化学系统在内分泌干扰物检测方面具有很好的应用前景。2)近年来,以甲胺基铅碘化合物（CH3NH3PbI3）为代表的有机-无机杂化钙钛矿半导体材料因其具有光吸收强、电子迁移率高、载流子寿命长、带隙可调等特点而成为光伏领域的“明星”。因此,在这一工作中,我们利用一步合成法将有机-无机杂化钙钛矿材料引入到ITO/SnO2电极表面,将其作为光敏层和感应层,构建了可用于高铁血红素（Hemin）测定的光电传感系统,开启了基于钙钛矿材料构建光电传感系统,实现了钙钛矿材料在分析检测领域应用的大门。3)在第二个工作中所制备的ITO/SnO2/CH3NH3PbI3电极虽然成本低,光电响应高,但稳定性不好,在电解质溶液中易降解,稳定时间仅达120 s,未能实现长时间稳定检测的要求。因此,寻找提高以钙钛矿为光电敏化材料的光电检测体系稳定性的方法是十分必要的。在该工作中,我们采用电纺的方法制备出疏松的纳米SnO2“棉花团”基底,然后通过该“棉花团”将钙钛矿前驱液快速浸吸其中。焙烧之后,形成的钙钛矿被包埋在SnO2“棉花团”内部,该光电响应膜在电解液中的稳定性大大提高,稳定时间达2500 s,且可实现对血红素（Hemin）的定量检测。本论文的研究结果表明,Au-SnO2复合纳米材料构建的光电化学传感器具有稳定性高,灵敏度好的优点,成功解决了SnO2可见光区吸收响应低,光电检测灵敏度差等问题;而将在可见光区有很高光吸收率的有机无机杂化钙钛矿材料作为光电敏化层,构筑可用于分析检测的光电检测系统则大大丰富了光电化学检测系统的多样性。