基于光电催化反应的传感技术是一种新型的分析方法,由于其结合了光催化和电化学分析的双重优势,被广泛用于生物分析、环境分析、食品分析等领域。为了提高光电化学分析方法的性能,本课题通过设计新型光电催化功能电极,结合不同的特异性识别方式,构建了三电极或两电极体系下的光电化学分析新方法,实现了不同目标分析物的选择性测定。本论文主要研究内容如下:（1）探究了石墨烯掺杂的p-型半导体材料BiOI的光电化学活性,结合适配体对土霉素的特异性识别作用,构建一种基于阴极光电流的光电化学适配体传感器。结果表明石墨烯的加入显著提升了BiOI电极的导电性和对可见光吸收能力,从而增强了电极的光电化学响应。当土霉素被修饰在电极表面的适配体特异性捕获后,形成的复合物阻碍了电子受体在光电极表面的还原,使阴极光电流下降。基于此实现了土霉素的定量测定,研究发现修饰电极的阴极光电流在土霉素浓度为4.0¹50 nM范围内有线性响应,三倍信噪比下的检测限达到0.9 nM。（2）提出一种新型的基于光催化燃料电池（PFC）的自供能电化学传感方式。本部分内容以Ni（OH）₂/CdS/TiO₂修饰电极作为光阳极,以石墨烯-氯化血红素复合材料作为阴极构建了两电极体系的光催化燃料电池。光照条件下,葡萄糖可以在光阳极表面发生光催化氧化反应,同时阴极室中过氧化氢作为电子受体被催化还原,使外电路中产生一定的电能输出。研究发现这种PFC的输出能力与阳极室中葡萄糖的浓度有关,基于此构建了一种光引发的自供能电化学传感器。与传统酶催化方式相比,基于光催化反应的自供能电化学传感器规避了生物酶的固有缺陷,为构建新型高性能自供能传感体系提供了一种新的思路。（3）制备了p-型半导体硫化铅修饰的光催化阴极,研究了光阴极对对硝基酚（p-NP）还原的光电催化作用,结合石墨烯修饰电极作为阳极构建了一种基于光阴极的光催化燃料电池。结果表明由于p-NP在光阴极表面的光电化学还原和抗坏血酸在阳极上的催化氧化,燃料电池可以实现电能输出。亲水性分子印迹聚合物进一步被修饰在光阴极表面以实现p-NP的选择性捕获。结果表明这种燃料电池的输出性能与阴极室中对硝基酚浓度有关,且以其开路电位为定量依据,实现了在p-NP浓度为0.05μM到20μM的定量测定。本方法表现出了高的选择性和稳定性,实现了环境污染物的自供能电化学检测。（4）构建了一种以过氧化氢为燃料的无膜型光催化燃料电池,并研究了其在多氯联苯自供能检测中的应用。这种燃料电池以g-C₃N₄-Au纳米复合材料修饰电极作为光阳极,以石墨烯-氯化血红素修饰电极作为阴极,实现了过氧化氢的光催化氧化和电化学还原,提出了一种新型的无膜型光催化燃料电池,并进一步研究了电池的输出性能。结果表明这种燃料电池具有较好的输出性能和输出稳定性。在光阳极表面组装四氯联苯（PCB77）的适配体后,构建了一种选择性检测PCB77的自供能电化学传感器。结果表明燃料电池的开路电位在PCB77浓度为10¹000 ng·mL^-1时响应灵敏,检出限达到4.5 ng·mL^-1。