近日,先进光电子应用基础交叉研究中心戴朝卿教授团队在光电传感器领域取得两项重要成果:其一,综述论文“Recent advances in single-atom catalysts-based electrochemiluminescence sensors”(基于单原子催化剂的电化学发光传感器研究进展)在线发表于国际顶尖综述期刊《Coordination Chemistry Reviews》(中科院一区Top,IF=23.5);其二,研究论文“Enhanced portable photoelectrochemical strategy for oxalic acid detection: Using surface plasmonic resonance effect-activated Bi2Te2.85Se0.15photoanode”(用于草酸检测的增强型便携式光电化学策略:使用表面等离子共振效应激活的Bi2Te2.85Se0.15光阳极)发表于国际权威期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》(中科院一区Top,IF=7.7)。两篇论文均以浙江农林大学为第一完成单位及通讯单位,第一作者均为王晓艳博士;其中第一篇通讯作者为河南城建学院王超海教授、浙江农林大学刘威副教授及东南大学丁收年教授,第二篇通讯作者为戴朝卿教授和王悦悦教授。

第一篇论文聚焦于单原子催化剂在电化学发光传感器中研究的综述。电化学发光(ECL)传感器因在疾病诊断领域的成功商业化应用而备受关注,但其仍存在灵敏度低、特异性差及单一靶标等局限。单原子催化剂(SACs)凭借其均相活性位点、独特电子结构及高金属原子利用率,在放大传感信号方面展现出独特优势。通过在原子级界面调控活性位点与配位环境,SACs在ECL传感器中展现出令人满意的灵敏度。本文综述了SACs在ECL传感领域的最新进展:首先概述“自上而下”与“自下而上”制备方法,并依据活性位点与载流子特性对SACs进行分类;随后重点阐述了SACs在原子尺度增强ECL信号的机理及其作为ECL传感器共反应加速剂的应用。最后,论文总结了SACs在ECL传感器领域发展的三大关键方向:合成更高效、高选择性的SACs,阐明更多的ECL体系信号放大机制,拓展SACs的应用前景。

第二篇论文聚焦于便携式光电化学传感器的构建。基于原位还原技术,在Bi2Te2.85Se0.15修饰的ITO电极表面沉积Ag NPs,构建了便携式光电化学传感器用于草酸检测。Ag NPs的引入诱导了表面等离子体共振(SPR)的形成,诱导Bi2Te2.85Se0.15半导体的带隙缩小,并增强了Bi2Te2.85Se0.15三元二维材料的光捕获能力。在模拟日光照射下,该光电化学传感器展现出1.30 μA/cm2的优异光电流响应,约为纯Bi2Te2.85Se0.15电极的4倍。此外,基于SPR增强的PEC传感器具有出色的宽检测范围(0.50 nM至1.00 mM),对草酸的检测限低至0.23 nM。该光电化学传感器还展现出良好的特异性、重复性和稳定性。基于Bi2Te2.85Se0.15/Ag/ITO光阳极嵌入式控制系统的便携式光电化学传感器在实际样品中有效运行,为复杂条件下食品中草酸的检测提供了广阔前景。
论文链接:
1. Recent advances in single-atom catalysts-based electrochemiluminescence sensors(https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.217066)
2. Enhanced portable photoelectrochemical strategy for oxalic acid detection: Using surface plasmonic resonance effect-activated Bi₂Te₂.₈₅Se₀.₁₅ photoanode(https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.138036)
(文:王晓艳,审核:姚立健)