基于Ni掺杂Co3O4光电阴极的自供能传感阵列高通量检测环境污染物邻苯二甲酸二丁酯

本文设计了一种基于CdS/CdSySe1-y修饰ITO光阳极和Ni-Co3O4修饰ITO光电阴极阵列的双电极自供能光电化学（PEC）传感器，以金@铜锡硫（Au@Cu3SnS4）为抗体标记物，实现了邻苯二甲酸二丁酯（DBP）的高通量竞争免疫检测。该传感器具有优异的抗干扰能力，结合自校准策略，检测限低至10.1 fg mL?1，为环境污染物监测提供了创新解决方案。

　　

亮点

本研究成功构建了一种双电极自供能PEC传感器，用于DBP的可寻址竞争性灵敏检测。CdS与CdS_ySe_1-y的能带结构匹配形成II型异质结，有效促进电子转移并抑制光生电荷复合；Ni-Co₃O₄提供稳定光电流，而Cu₃SnS₄可通过竞争光源抑制背景信号。

自供能PEC传感器阵列的构建

如方案1所示，光阳极通过将CdS_ySe_1-y悬浮液滴涂在ITO/CdS电极阵列上制备。光电阴极则通过绝缘胶带将ITO/Ni-Co₃O₄电极划分为8个区域，并修饰银纳米颗粒（Ag NPs）实现信号放大。

合成材料的表征

扫描电镜（SEM）显示Ni-Co₃O₄在ITO表面垂直生长为3微米长的柳叶状纳米片（图1A）。能谱（EDS）证实材料中均匀分布Ni、Co、O元素（图S2-S3），X射线衍射（XRD）与X射线光电子能谱（XPS）进一步验证了晶体结构和元素价态。

结论

该传感器在5×10^?5~5 ng mL^?1范围内呈现良好线性，检测限达10.1 fg mL^?1，兼具稳定性与选择性，为环境污染物检测提供了新范式。