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生化分析在临床检测、生命科学、食品分析等方面有着极其重要的作用。电致化学发光（ECL）生物分析与光电化学（PEC）生物分析具有选择性好、灵敏度高、检测的线性范围广等优点,吸引了越来越多的关注。将ECL生物分析与PEC生物分析应用于生化分析领域测定各种生物物质的研究具有非常实际的意义。卟啉分子具有特殊的光化学和光物理性质,是ECL和PEC活性物质,在分析化学领域有着重要的应用。通过超分子自组装手段合成的卟啉纳米晶相比卟啉衍生物具有较好的光电化学活性,在生物传感方面具有潜在的优势。本论文发展了一系列卟啉基组装材料的ECL和PEC生物分析体系。通过设计和合成具有特殊光/电分析化学活性的卟啉基组装材料,研究卟啉基组装结构的形成过程及其光/电化学功能机制,并结合微纳米技术、光谱学表征技术以及化学生物学等构筑并优化光/电化学分析体系,主要包括以下四个部分:1.微乳液法制备卟啉自组装纳米结构及其增强型电致化学发光研究微乳液由于其特殊的界面性质而被用作化学反应器,表面活性剂的存在可能影响整个反应过程。本章采用微乳辅助介相转移的方法,在微乳液及四辛基溴化铵（TOAB）的辅助下成核并生长,实现了对四苯基卟啉锌（ZnTPP）组装结构的可控合成。利用X射线粉末衍射和紫外可见吸收光谱等表征手段,推测卟啉分子堆积方式及其与表面活性剂的聚集形式。获得的ZnTPP-TOAB具有明显不同的形态以及光谱特性。将制备的ZnTPP-TOAB用于修饰玻碳电极（GCE）,用氧气作为共反应剂,研究ZnTPP-TOAB/GCE的ECL性能,通过ECL发射光谱和循环伏安法进一步研究了ECL的增强行为,并提出了相应的机理。2.不同表面活性剂辅助下卟啉自组装纳米结构及其光电化学性质研究微乳液法制备的卟啉自组装材料形貌尺寸差异过大,为了制备形貌均一的卟啉自组装结构,本章通过表面活性剂模板法,通过自组装技术合成了三种不同的四苯基羧基卟啉（TCPP）聚集纳米结构。以十二烷基硫酸钠（SDS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为“软模板”,以无表面活性剂为对照,通过调节卟啉自组装的微环境来控制合成不同结构的自组装体。由于自组装的驱动力不同,所制备的TCPP纳米结构表现出显著不同的形态、电化学和PEC性质。其中,在SDS辅助下的自组装TCPP（SA-TCPP/SDS）具有增强的PEC性能。在多巴胺存在下,在-0.4 V（vs.Ag/Ag Cl）的水性介质中可以实现明显增强的光电流响应。此外,还通过原位紫外-可见光谱的实时监测研究了卟啉的自组装过程,并提出了相应的结构形成机制。3.阴离子表面活性剂模板法制备形貌可控的卟啉自组装纳米结构为了制备结构稳定的卟啉自组装纳米材料,本章利用表面活性剂模板法通过配位键合成了四吡啶基锌卟啉（ZnTPyP）的一维纳米结构。使用SDS作为“软模板”,成功制备了六棱柱状,尺寸均一（直径为100 nm）的自组装ZnTPyP（SA-ZnTPyP）。与原始ZnTPyP相比,SA-ZnTPyP表现出显著不同的光谱特性。将制备的SA-ZnTPyP用于修饰玻碳电极（GCE）,并研究SA-ZnTPyP/GCE的ECL行为。亲水性碳点（C-Dots）可以有效地防止SA-ZnTPyP溶解于含有0.1mol L-1 TBAP的DMF电解液中,同时可以加速电子转移。使用H2O2作为共反应试剂,C-Dots/SA-ZnTPyP/GCE实现了增强的ECL行为。通过ECL光谱和电化学循环伏安法进一步研究了ECL的增强行为,并提出了相应的机理。4.配体调控合成卟啉基金属有机骨架及其协同增强型电致化学发光研究精确控制卟啉基金属有机骨架的组成、形貌和尺寸是一项十分具有挑战性的工作,得到的卟啉基金属有机框架物可以作为新型的ECL材料。本章引入红菲绕啉二磺酸钠（BPS）作为封端剂,通过溶剂化作用调节Zn2+与TCPP和BPS之间的配位能力,最终在混合溶剂DMF/H2O（V/V,1:1）中,通过有效竞争成功限制了Zn-TCPP晶体的生长过程,得到了纳米级的TCPP-Zn-BPS。同时,为了证明BPS的作用,分别以不存在BPS合成的Zn-TCPP及改变配体配位顺序得到的BPS-Zn-TCPP作为对照组。获得的TCPP-Zn-BPS与纯TCPP相比,有着明显不同的形貌以及光谱和光电特性。以过氧化氢作为共反应剂,研究了TCPP-Zn-BPS的ECL行为,通过ECL发射光谱和电化学循环伏安法进一步研究了ECL的增强行为,并提出了相应的机理。