本课题以传统的葡萄糖检测为切入点,以光电化学分析为研究方法,把传统的TiO2纳米材料作为研究对象,通过材料结构设计与改性的手段,实现了对光电响应信号的放大,从而得到了具有更高灵敏度、更低检测极限的PEC生物传感器。具体的内容包括(1)我们介绍了光电化学传感器及其分类、检测原理和发展现状;同时我们对TiO2材料的性能,包括其能带和晶体结构、光生电荷行为,进行了说明;总结TiO2的光电性能的影响因素及其改性方法。(2)我们通过水热的方法在FTO制备了金红石TiO2纳米棒阵列,通过二次水热将锐钛矿纳米线组装到金红石纳米棒上,利用电化学技术证明了这种异质结分级结构在电子转移方面相对于单纯的金红石纳米棒有优势。将葡萄糖氧化酶负载在这种异质结分级结构,构建葡萄糖光电化学酶传感器,获得了较好的传感性能。(3)我们通过阳极氧化的方法制备了 TiO2纳米管阵列,引入聚苯胺高分子改善TiO2体相内电子空穴的复合问题同时提升酶的有效负载,利用金纳米颗粒拓宽了TiO2在可见光区域的吸收范围。利用电化学手段证实了所制备的复合结构在电荷分离效率、电子寿命和电子转移效率等方面的优势,最后将材料应用到葡萄糖检测中。