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发布时间：2026/10/14
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近日，合肥综合性科学中心环境研究院生物传感器的环境风险监测预警系统研发团队在光电化学(PEC)传感领域取得重要进展。相关结果以“Hole-oriented interface engineering for sensitive photoelectrochemical detection of tetracycline”为题，发表于国际期刊《Environmental Research》(Environ. Res., 2026, 309, 125887)。合肥综合性科学中心环境研究院为第一完成单位。
PEC传感器的性能，关键看光生空穴在半导体/电解质界面能否被高效利用。但如何设计高效中间层，让空穴“定向传输”，一直是该领域面临的难题。针对这一难题，该研究团队将钴锰层状双氢氧化物（CoMn-LDH）作为空穴传输层，与BiVO4光电极复合，以调控界面电荷转移。开尔文探针力显微镜（KPFM）和原位X射线光电子能谱分析表明，CoMn-LDH可促进BiVO4中空穴的提取，并有效抑制界面及体相的电荷复合。机理研究表明，CoMn-LDH/BiVO4异质结界面形成的内建电场在抑制电子-空穴复合的同时，促进了空穴提取和四环素的界面氧化，这是传感性能提升的主要原因。
图：基于CoMnLDH/BiVO4异质结PEC传感器构建、机制与应用
该工作通过界面内建电场定向调控空穴转移，提出了以空穴调控为核心的界面工程策略，为构建高性能抗生素PEC检测提供了新思路，展现出在水环境抗生素监测及污染风险评估中的应用潜力，有望为抗生素耐药性风险防控和饮用水安全保障提供技术支持。
