本研究は、二酸化チタン/カーボンナノチューブ（TiO₂/CNTs）を光電活性プローブとして用いた光電気化学（PEC）センサーを構築し、植物のクロロフィル（Chl）の迅速な定量検出を目的とする。超音波混合によりTiO₂/CNTs複合プローブを調製し、TiO₂/CNTs複合材料の形態、構造および光電流応答能力を調査した。フッ素ドープスズ酸化物（FTO）導電ガラスを基底とし、調製したTiO₂/CNTsプローブをFTO上に修飾してPECセンサー電極を構築し、異なる濃度のChlに対する光電流応答を通じてChlの定量分析を実現した。結果は、一方向性CNTsネットワークが複数のTiO₂ナノ球状粒子の表面に絡み合い連続したネットワーク複合構造を形成し、CNTsの良好な導電性がTiO₂内の光生成キャリアの分離と輸送を促進し光電流応答を強化することを示した。Chl分子内のC=O結合とTiO⁴⁺のTiO₂表面間の配位作用およびChlの光感作特性に基づき、PECセンサーは10.0～500.0 µmol/L濃度範囲で良好な直線性を示し、検出限界は5.3 µmol/Lで、優れた選択性、安定性および再現性を有する。本PECセンサーを実際のホウレンソウ試料中のChl含量の迅速検出に適用し、紫外可視分光光度法の測定結果と比較検証したところ良好な一致を示し、本センサーは植物のクロロフィルの迅速定量検出の新たな技術的手法を提供する。

クロロフィル; 二酸化チタン; カーボンナノチューブ; 光電気化学センシング