光电化学型半导体传感器是一种利用半导体的光电特性来检测与光生电流或光生电压相关的待测物质浓度及生化过程参数的分析新技术。随着新型半导体功能材料及相关加工技术的不断涌现,光电化学型半导体传感器已在微型化、集成化、多点及多参数测量方面显现出优势,将纳米半导体材料应用于光电化学传感器领域的研究,有望在复杂体系中实现在线高灵敏、快速测定,在生物、医药、环境监测、食品等领域显示出更加广阔的应用前景。本研究将纳米材料技术与光电化学传感器结合在一起,主要做了以下三方面的工作:1、采用溶胶-凝胶法在金电极上逐层自组装了纳米TiO₂/β-CD膜,利用石英晶体微天平现场技术（QCM）、电子能谱图扫描、电镜扫描、红外光谱等手段考察了纳米氧化钛与环糊精自组装过程,证明了β-CD羟基与TiO₂表面羟基存在分子间缔合;对纳米TiO₂与β-CD组装机理进行了推断,根据β-CD上伯羟基活性较高和TiO₂表面吸附羟基的作用原理,提出了β-CD与TiO₂组装膜的结构形式。2、以甲基橙为目标物,采用电化学体系在纳米TiO₂/β-CD膜电极上进行光电催化降解反应研究,比较了复合薄膜在电催化、光催化、光电催化体系中光电催化降解效率;在光电催化体系中考察了电压、pH值、β-CD的掺入对光电催化降解效率的影响。实验结果表明:随着外加电压的增加,甲基橙的降解率在100min内从53.4%提高到91.8%,但是偏电压也不是越高越好,当外加电压达到一定值时,光生载流子已达到充分分离,形成饱和的光电流。因此,在光电流接近饱和状态时,继续增加电压对光电催化反应速率提高幅度不大;溶液的pH值对光电催化反应有较大的影响,酸性条件有助于光电催化降解有机物;由于β-CD的包合作用,改善了TiO₂的表面特性,增加了包合物的客体与TiO₂的相互作用,提高了TiO₂对包合物中的有机物催化降解效率。3、制备了基于逐层自组装纳米TiO₂/β-CD膜光电化学传感器,并将其用于水体化学需氧量（COD）的测定。实验证明纳米TiO₂/β-CD膜电极比单纯的TiO₂膜电极具有更好的光电催化作用,能提高水体有机物的降解率,使该传感器具有更高的灵敏度及更宽的线性范围。COD值在4.6～138.0mg·L^-1浓度范围内与传感器的光电流感应信号成良好的线性关系。将该方法用于实际水样的测定,测定结果与重铬酸钾标准分析法有较好的一致性,且具有操作简单、响应快速、无二次污染等优点,具有广阔的应用前景。