본 연구는 이산화티타늄/탄소나노튜브(TiO₂/CNTs)를 광전 활성 프로브로 이용한 광전기화학(PEC) 센서를 구축하여 식물 엽록소(Chl)를 빠르게 정량 검출하는 것을 목표로 한다. 초음파 혼합법으로 TiO₂/CNTs 복합 프로브를 제조하고, TiO₂/CNTs 복합재의 형태, 구조 및 광전류 반응 능력을 조사하였다; 불소도핑 주석 산화물(FTO) 도전성 유리를 기판으로 사용하여 제조한 TiO₂/CNTs 프로브를 FTO에 수정하여 PEC 센서 전극을 구성하고, 다양한 농도의 Chl에 대한 광전류 반응을 통해 Chl의 정량 분석을 실현하였다. 결과는 1차원 CNTs 네트워크가 여러 TiO₂ 나노 구형 입자의 표면에 얽혀 연속적인 네트워크 복합 구조를 형성하며, CNTs의 우수한 전도성이 TiO₂ 내 광생성 전하 운반체의 분리 및 전달을 촉진하여 광전류 반응을 강화함을 보여준다; Chl 분자 내 C=O 결합과 TiO⁴⁺ 표면 TiO₂간의 배위 작용 및 Chl의 광감작 특성에 기반해 PEC 센서는 10.0~500.0 µmol/L 농도 범위 내에서 좋은 선형 관계를 나타내며 검출 한계는 5.3 µmol/L이고, 우수한 선택성, 안정성 및 재현성을 보인다. 실제 시금치 시료에서 Chl 함량의 빠른 검출에 PEC 센서를 적용하고 자외선-가시광선 분광광도법 측정 결과와 비교 검증하여 두 결과가 잘 일치함을 확인하였으며, 본 센서는 식물 엽록소의 빠른 정량 검출을 위한 새로운 기술 경로를 제공한다.

엽록소; 이산화티타늄; 탄소나노튜브; 광전기화학 센싱