综述：金属络合物基比色传感器的研究进展

本综述系统总结了金属络合物(Metal complexes)及其复合材料在比色传感领域的最新进展，重点探讨了过渡金属、镧系元素和主族金属离子的中心调控策略，以及其与贵金属纳米颗粒(NPs)、金属氧化物和碳基材料的复合增效机制。文章深入解析了置换反应(Replacement mechanism)和类过氧化物酶活性(Peroxidase-like activity)等传感原理，展示了其在环境监测、医学诊断和食品安全等领域的应用潜力，为开发高灵敏度、高稳定性的新型比色传感器提供了重要参考。

　　

金属络合物基比色传感器的前沿进展

Abstract
金属络合物及其复合材料已成为比色分析的关键要素，凭借优异的光学特性，这类传感器能特异性检测多种分析物。通过调控金属中心（过渡金属、镧系或主族金属离子）可精准定制传感性能。与单一络合物相比，复合材料通过与纳米材料的协同作用，显著提升了灵敏度和稳定性。

Introduction
金属络合物由金属离子与配体配位形成，其理化性质受配体显著影响。Kennethr团队(2000)开创性地将金属卟啉(metalloporphyrins)等预合成络合物用于比色传感器阵列，开启了该领域研究热潮。这类传感器通过分析物诱导的颜色变化，在环境监测（如有机污染物）、医疗诊断（如生物标志物）和食品安全（如毒素检测）中展现出独特优势。纳米材料（如Au NPs、TiO₂和石墨烯）的引入进一步降低了检测限，提升了响应速度。

Principles of metal complex-based colorimetric sensing
核心机制包括：

1. 置换机制：分析物竞争结合金属离子，释放显色配体导致溶液变色；
2. 类过氧化物酶活性：络合物催化H₂O₂氧化显色底物（如TMB），产生颜色信号放大效应。

Construction of sensors

• 过渡金属络合物：Cu²⁺/Fe³⁺络合物因可变价态常用于氧化还原传感；
• 镧系元素络合物：Eu³⁺/Tb³⁺的尖锐发射峰适合高选择性检测；
• 主族金属络合物：Al³⁺络合物在阴离子识别中表现突出。

Composite-enhanced sensors

• 贵金属复合材料：Ag@Au核壳结构通过局域表面等离子体共振(LSPR)增强显色；
• 金属氧化物复合物：ZnO纳米棒的高比表面积提升了气体传感效率；
• 碳基复合材料：氧化石墨烯(GO)的π-π堆积作用可稳定传感界面。

Applications

1. 生物分子检测：血红蛋白模拟物用于葡萄糖比色检测；
2. 无机阴离子识别：氰化物(CN^-)通过配体置换被特异性捕获；
3. 有机污染物监测：农药残留引发类酶催化显色反应。

Conclusions and perspectives
未来需突破络合物结构设计瓶颈，开发多功能集成传感器。机器学习辅助的传感器阵列设计、可穿戴设备的嵌入式应用将是重要发展方向。