综述：从颜料到电催化剂：普鲁士蓝在电化学传感中的发展历程

这篇综述系统梳理了普鲁士蓝（PB）从传统颜料到多功能电催化材料的转型历程，重点阐释了其结构特性（如开放框架中的K+迁移）、电催化机制（如低电位H2O2检测）及在生物传感器（葡萄糖/神经递质检测）、环境监测等领域的应用，同时探讨了纳米复合（碳纳米管/石墨烯）和类酶活性（nanozyme）对性能的协同提升，为开发新型电化学传感平台提供理论指导。

　　

Abstract
普鲁士蓝（PB）这一诞生于18世纪的颜料，如今已成为电化学传感领域的前沿材料。其氰化物桥联框架结构、可逆氧化还原特性及碱金属离子（如K⁺）在晶格间隙的迁移能力，使其在电荷补偿和催化反应中表现卓越。化学沉淀、电化学沉积等合成方法可精准调控其形貌与催化活性，尤其对H₂O₂还原展现出低电位、高选择性优势。

Introduction
1706年柏林实验室的意外发现，让PB从艺术颜料跃升为科学明星。其Fe^III[Fe^II(CN)₆]结构不仅赋予鲜艳蓝色，更蕴含丰富电化学行为：可逆转化为普鲁士白（PW）和柏林绿（BG）的特性，为电致变色和传感奠定基础。开放框架中的离子通道设计，使其在电池和传感器中兼具离子存储与电子传递功能。

Synthesis, Structure, and Physicochemical Properties of PB
PB的立方晶格存在“可溶”与“不溶”两种形式，晶格空位和水分子的含量直接影响电导率。电化学沉积法制备的薄膜具有高度取向性，而模板法合成的中空纳米结构可暴露更多活性位点。Fe^III/Fe^II氧化还原对在0.8 V（vs. Ag/AgCl）处的特征峰，成为分析其催化活性的关键指标。

PB as an Electrocatalyst: Mechanisms and Kinetics
PB催化H₂O₂还原的机制涉及Fe^III→Fe^II的循环，表观速率常数达1.2×10³ M^-1s^-1。与碳纳米管复合后，电子转移电阻降低60%，检测限突破10 nM。类过氧化物酶活性使其在比色传感中同样表现优异，催化效率比天然HRP高3倍。

Electrochemical Sensing Applications
葡萄糖氧化酶-PB复合传感器通过监测H₂O₂副产物实现0.1-20 mM线性检测。神经递质多巴胺在PB/石墨烯修饰电极上，氧化过电位降低0.3 V，抗坏血酸干扰比传统电极减少90%。环境污染物如酚类化合物的检测灵敏度提升至0.05 μg/L。

Future Perspectives
解决pH敏感性（活性窗口仅4-8）和长期稳定性（循环500次后活性衰减30%）是实用化关键。原子取代制备的钴基类似物（Co-PBA）将工作电位扩展至-0.2 V，为活体监测开辟新途径。

Conclusions
PB的跨世纪演变印证了“老材料，新生命”的科学范式。从颜料瓶到传感器，其结构可调性和多酶模拟能力持续释放创新潜力，在精准医疗和环境监测领域展现独特价值。