ZnS/Bi2 MoO6 II型异质结光驱动传感平台：超灵敏检测新兴污染物利福平的环境与健康应用

为解决抗生素利福平（RIF）的环境污染与健康风险问题，研究人员通过水热法和溶剂热法构建了ZnS/Bi2 MoO6 II型异质结光电化学传感器。该传感器利用可见光驱动，实现了RIF的超灵敏检测（检测限0.0124 μM），兼具高抗干扰性和稳定性，为环境污染物监测提供了低成本、高效的新方法。

　　

抗生素的广泛使用在医疗和农业领域带来了显著效益，但随之而来的环境污染问题日益严峻。利福平（RIF）作为治疗结核病的关键药物，其残留物通过废水排放进入环境，可能引发耐药基因扩散和生态毒性。传统检测方法如高效液相色谱（HPLC）和荧光光谱（FL）虽可靠，但存在成本高、耗时长等缺陷。光电化学（PEC）传感技术因其高灵敏度、低成本等优势成为新兴解决方案，但如何提升材料的光电性能仍是挑战。

为解决这一问题，湖南大学的研究团队在《Microchemical Journal》发表研究，首次将宽禁带半导体ZnS与可见光响应的Bi₂
MoO₆
复合，构建II型异质结传感平台。通过水热法合成ZnS纳米颗粒（40 nm），溶剂热法制备花状Bi₂
MoO₆
微球（1 μm），经超声组装形成异质结。材料表征采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等技术，电化学性能通过阻抗谱（EIS）和光电流测试评估。

材料表征
SEM显示Bi₂
MoO₆
的花状结构为ZnS提供了高负载位点，XPS证实异质结中Zn²⁺
与Mo⁶⁺
的电子相互作用。UV-Vis光谱显示复合材料的光吸收范围扩展至可见光区，禁带宽度优化为2.45 eV。

传感机制
RIF在电极表面氧化时，其氢醌结构转化为苯醌，促进光生电子-空穴对分离。II型异质结的能带匹配使电子从Bi₂
MoO₆
的导带迁移至ZnS，空穴反向转移，显著提升光电流响应。

性能验证
传感器在0.04–2.232 μM范围内呈线性响应，检测限低于多数报道方法。实际水样检测回收率达97.3%–103.5%，且抗干扰实验表明对常见离子（Na⁺
、Ca²⁺
）和有机物（葡萄糖、抗坏血酸）具有高选择性。

该研究不仅为RIF监测提供了新型工具，更通过能带工程策略为环境污染物传感材料设计提供了范式。无重金属污染的ZnS/Bi₂
MoO₆
体系兼具制备简便和性能优越的特点，其原理可拓展至其他抗生素检测领域。作者Ling Bai等强调，未来可通过调控异质结界面进一步优化载流子分离效率，推动PEC技术在环境健康领域的应用。