Nanostructure-engineered Chemiluminescent Sensors： Construction Strategies and Analytical Applications

FENG Yang; YANG Xin-yi; ZHOU Yu-xian; LÜ Yi

doi:10.12452/j.fxcsxb.25061008

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Nanostructure-engineered Chemiluminescent Sensors： Construction Strategies and Analytical Applications

Reviews | 更新时间：2025-08-28

- Nanostructure-engineered Chemiluminescent Sensors： Construction Strategies and Analytical Applications
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 9, Pages: 1801-1809(2025)
- 作者机构：
  
  1.四川大学分析测试中心，四川成都 610064
  2.四川大学化学学院，四川成都 610064
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.25061008
  CLC： O657.3
- Received：10 June 2025，
  
  Revised：09 July 2025，
  
  Published：15 September 2025
- 稿件说明：
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冯洋,杨欣怡,周玉娴,吕弋.基于纳米结构工程的化学发光传感器构建及其应用研究[J].分析测试学报,2025,44(09):1801-1809.

FENG Yang,YANG Xin-yi,ZHOU Yu-xian,LÜ Yi.Nanostructure-engineered Chemiluminescent Sensors： Construction Strategies and Analytical Applications[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(09):1801-1809.
冯洋,杨欣怡,周玉娴,吕弋.基于纳米结构工程的化学发光传感器构建及其应用研究[J].分析测试学报,2025,44(09):1801-1809. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25061008.

FENG Yang,YANG Xin-yi,ZHOU Yu-xian,LÜ Yi.Nanostructure-engineered Chemiluminescent Sensors： Construction Strategies and Analytical Applications[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(09):1801-1809. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25061008.

摘要

化学发光凭借其响应快速、灵敏度优异、无需外源激发光源以及适于在线监测的独特优势，已成为分析化学领域的研究热点。该综述系统总结了纳米结构增强型化学发光传感策略的最新研究进展，涵盖材料功能化设计原则、性能优化机制以及分析应用等方面。首先，重点阐明了纳米材料表面/界面工程（包括零维、一维、二维和三维纳米级结构）中用于提高化学发光发光效率的结构-性能关系。其次，对基于功能化纳米材料的设计策略进行了分类，以推动设计高保真度的化学发光传感系统，特别关注其在复杂基体特异性识别和痕量分析中的突破性进展。此外，还系统讨论了化学发光传感技术在新兴环境污染物连续监测、体内/体外疾病生物标志物多重检测以及食品污染物筛查等领域的典型应用进展。该综述不仅揭示了纳米工程在改善化学发光传感选择特异性、信号稳定性和抗干扰能力方面的核心作用，更为开发新一代高灵敏、智能化化学发光传感平台提供了系统化的理论框架和技术指引。

Abstract

Chemiluminescence（CL），with its rapid response，excellent sensitivity，no need for external excitation light source，and suitability for online monitoring，has become a research hotspot in the field of analytical chemistry. This review systematically summarizes recent advancements in nanostructure-enhanced CL sensing strategies，encompassing material functionalization design principles，performance optimization mechanisms，and analytical applications. First，we systematically elucidates the structure-property correlations for enhancing the luminescence efficiency of chemiluminescence in the surface/interface engineering of nanomaterials（including zero-dimensional，one-dimensional，two-dimensional and three-dimensional nanostructures）. Next，we systematically classified the function-driven nanomaterial design strategies to develop high-fidelity chemiluminescence sensing systems，particularly focusing on breakthroughs in specific recognition and trace analysis in complex matrices. Additionally，we also systematically discussed the typical application progress of chemiluminescence sensing technology in the continuous monitoring of emerging environmental pollutants，the multiple detection of disease biomarkers in vivo and in vitro，and the screening of food pollutants. This review not only reveals the critical role of nanoengineering in achieving metric-level improvements in selectivity，signal stability，and anti-interference robustness，but also provides a systematic theoretical framework and technical guidance toward next-generation CL sensing platforms

关键词

Keywords

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