近日，湖北大学化学化工学院王升富教授电化学与电分析化学团队在期刊Coordination Chemistry Reviews上发表题为“Self-powered electrochemical sensor based on photoelectrode: An up-to-date review”的综述论文。王升富教授和文为教授为论文共同通讯作者，已毕业博士研究生祝俊伦为论文第一作者，湖北大学通讯作者单位（图1）。该工作得到国家自然科学基金资助。

图1 论文首页

自供能电化学传感器（SPES）是一种无需外接电源的、集成供能与检测双重功能的分析传感装置。与传统的电化学传感器相比，SPES具有许多潜在的优势，例如易于小型化、易于便携式化、可无线传输、可智能化和可供给能量等。在物联网和人工智能高速发展的大背景下，智能传感设备的自供能运行是一种理想的选择。然而，由于供能方式的限制，智能式、便携式、可植入式电化学传感设备运行所需能量的供给已成为一个重要的问题。因此，开发新一代多功能传感设备用于疾病筛选、环境监测等方面将是未来传感器发展的热门研究领域。

作为电化学传感器的重要分支，SPES正处于蓬勃发展的时期，不同供能方式和传感策略相关的研究进展被广泛的报道。但是，这些SPES仍然存在自供能效率不足（输出电压、功率密度较低）、环境能量（底物、光等）利用效率低等问题。本论文系统总结了基于光电极的自供能电化学传感器的研究进展（图2）。首先，本文概述了光电极的种类、特点和改进设计策略。随后介绍了基于光电极的不同SPES在特定目标物检测中的分类和应用。此外，还详细讨论了基于光电极的SPES的优缺点。最后，总结了基于光电极的SPES在可穿戴传感设备和便携式传感设备相关领域的潜在用途并对SPES的相关瓶颈和未来发展路径进行分析。

图2 基于光电极的自供能电化学传感器

据悉，湖北大学电化学与电分析化学团队在王升富教授带领下发展20余年，长期致力于电分析化学与纳米材料生物传感研究，在Advanced Functional Materials、ACS Nano、Chemical Science、Analytical Chemistry、Chemical Engineering Journal、Biosensors & Bioelectronics等国际知名期刊发表高水平论文200余篇，他引5000余次。团队至今共承担国家自然科学基金20项（面上15项，青年5项）、中国博士后科学基金2项、省部级项目20余项。2022年，王升富教授入选美国斯坦福大学发布年度全球前2%顶尖科学家榜单“终身科学影响力排行榜”。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010854524004417

（审稿：张修华）