光电化学(PEC)过程指光电活性物质在光照作用下产生电荷转移的过程，PEC传感则是基于物质的光电转化特性而发展出的一种新兴的检测技术，在生物分析领域具有广阔的应用前景。在PEC检测中，光被用作激发源来激发光电活性物质，通过光激发所产生的电信号作为检测信号。由于激发与检测信号属于不同的能量形式，PEC传感信号的背景要比传统的电化学方法低，检测限可以进一步降低。
近日，于丽敏博士采用传统高温固相合成方法制备了Ba/Ni掺杂的KNbO3基铁电钙钛矿氧化物（[KNbO3]1-x[BaNi1/2Nb1/2O3-δ]x，KBNNO），利用脉冲激光沉积技术将其溅射沉积到水热法合成的TiO2纳米棒阵列上，形成KBNNO@TiO2NRs异质结构。在光照条件下，与TiO2NRs电极相比，KBNNO@TiO2NRs（x = 0.3）光阳极的光电流密度提高了5.1倍，并在PEC检测L-半胱氨酸分子时，展现出优异的选择性和较高的灵敏度。该工作揭示并验证了铁电钙钛矿氧化物基异质结构在光电生物分析中应用的可能性，希望为未来开发更加先进的、选择性更好、分析速度更快、灵敏度更高的其他类别铁电体基异质结构提供一定的借鉴。其成果“Ferroelectric Perovskite Oxide@TiO2Nanorods Heterostructures: Preparation, Characterization and Application as Platform for Photoelectrochemical Bioanalysis”于近期以第一作者、第一单位在Analytical Chemistry上发表。
化学化工学院的瞿鹏教授、南京大学的赵伟伟教授为论文的共同通讯作者。上述工作得到了国家自然科学基金、化学化工学院、南京大学生命分析化学国家重点实验室以及河南省生物分子识别与传感重点实验室的大力支持。
全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.8b01820
