纳米材料的重要分支包括有机-无机杂化材料（如Metal Organic Framework,MOF）和有机导电聚合物。目前,MOF材料的代表性材料——MIL-101（Cr）,在光电化学（Photoelectrochemical,PEC）领域的应用大多是将其作为分散基质承载其他材料,而未对其本身的光电特性作太多的探讨并且未将其开发于PEC免疫分析领域。同样地,有机导电聚合物——聚硫堇,在PEC免疫分析领域和电催化产氢领域的研究尚有欠缺。因此,本文主要研究了MIL-101（Cr）的半导体特性并将其应用于双光电流信号PEC免疫传感器和光阴极PEC免疫传感器的制备中,以及探究了聚硫堇在光阴极PEC免疫传感器和电催化产氢领域中的应用。研究内容及相关结果如下:（1）复合物MIL-101（Cr）＆Cd Se（M＆C）被通过简单超声混合的方法制备,并被用于双光电流信号光电化学免疫传感器的构建中,实现了对人体甲胎蛋白（alpha-fetoprotein,AFP）的检测。其中,本研究发现MIL-101（Cr）可在不同的电压下分别产生阳极光电流和阴极光电流,而其所能产生的双光电流信号均太弱。因此,Cd Se量子点（Quantum Dots,QDs）被引入提高了材料的双光电流信号响应。值得注意的是,通过改变电压,MIL-101（Cr）和Cd Se QDs之间可能的电子传输路径会在“Z型”和“II型”路径之间切换。基于M＆C所能产生的双光电流信号,开发的传感器不仅可以定量检测AFP,而且还可以通过判断“阴极光电流-待测物浓度-阳极光电流”的对应关系是否成立来评估测试结果的准确性。对于AFP的检测,其阳极和阴极的线性范围都为0.1～300ng m L-1。阴极的检出限（Limit of Detection,LOD）为0.082 ng m L-1（S/N=3）,阳极的LOD为0.054 ng m L-1（S/N=3）。此外,该传感器具备可接受的稳定性、重现性和选择性,并能成功检测人血清中的AFP。（2）一种基于聚硫堇、MIL-101（Cr）和Cu2O光敏材料的夹心结构的光阴极PEC免疫传感器被成功制备,并应用于前列腺抗原（Prostatic Antigen,PSA）的检测。其中,利用简单的循环伏安法（Cyclic Voltammetry,CV）将聚硫堇电聚合于MIL-101（Cr）上,得到的polythionine/MIL-101（Cr）作为传感基质,而Cu2O则与PSA的抗体Ab2结合作为传感器的信号放大探针。值得注意的是,聚硫堇和MIL-101（Cr）之间的可能电子转移路径为“Ⅱ-型”,而polythionine/MIL-101（Cr）和探针光敏材料Cu2O之间的可能电子传输路径为“Z-型”。材料间的电子-空穴转移,有效地提高了光电转换效率,从而显著放大了检测PSA时产生的阴极光电流信号响应。因此,传感器对PSA的检测有较宽的线性范围(0.1～100 ng m L-1)和较低的检测限(0.04 ng m L-1,S/N=3)。此外,该传感器具有较高的稳定性,重现性和选择性,在临床应用中展示出较大的潜力。（3）在制备聚硫堇材料过程中,发现聚硫堇可能具备一定的电催化产氢的能力。基于此,采用两步法制备了polythionine/Au/Co3O4复合材料作为产氢催化剂:一锅水热法合成Au/Co3O4,然后采用CV法将聚硫堇聚合在Au/Co3O4上。结果表明,聚硫堇的确可以有效地提高Au/Co3O4的产氢（HER,Hydrogen Evolution Reaction）电催化活性。最佳的催化材料polythionine/Au/Co3O4-70-21在电解液0.5 mol dm-3H2SO4中达到10 m A cm-2电流密度所需的过电势仅为168 m V,Tafel斜率则为79 m V dec-1,明显优异于Au/Co3O4-70-21的电催化效果(10 m A cm-2时的过电位为300 m V,Tafel斜率为157 m V dec-1)。值得注意的是,聚硫堇的引入能明显提高材料的电催化性能也反映在N掺杂还原石墨烯（N-r GO）上。这表明聚硫堇具有多功能性,对于增强其他纳米材料的电催化活性有着较大的潜力。