光电化学检测作为一种新型的检测手段，能够将激励源信号和背景信号分离开来，具有背景信号低、灵敏度高且易于便携等优点，在生物、医学、环境检测等方面取得了重大进展并成为目前众多研究的焦点，而光电化学检测核心在于寻找光电活性材料和灵敏的检测电极。半导体纳米材料由于其可控的禁带宽度和导电性，使其成为光电检测最具潜力的光电活性材料，而金属泡沫由于其良好的导电性和透光性成为光电化学检测电极的候选材料之一。本文制备了高性能的基于氧化亚铜的泡沫铜光电化学活性电极，具体工作如下:
制备以高导电的泡沫铜为基底，通过电化学沉积快速合成氧化亚铜电极，研究了随着沉积电压、沉积温度和测试偏压的变化等对氧化亚铜/泡沫铜电极的光电性能的影响，通过设计制备光电化学特性检测装置，研究了装置的开关时间对电极光电检测的影响，通过瞬态光电流响应测试技术研究电极的导电类型和光电响应能力，经过优化后的电极的光电流密度值达到128μA/cm2。之后研究了电沉积温度和沉积结束后电极维持在沉积液的时间对氢氧化铜量子点的生长情况的影响，实验证明，经过沉积电压等优化后，线状氢氧化铜量子点与氧化亚铜协同作用能够更加快速地分离光生载流子，使光电流密度值由128μA/cm2增至288μA/cm2，实验最后研究了氢氧化铜/氧化亚铜/泡沫铜电极的稳定性，在1000s光开关的条件下光电流密度保持率超过90％，说明电极的稳定性良好。
为了增加基底的比表面积和调整基底的微观形貌从而使电极能够承载更多的光电活性物质，本实验通过电化学沉积在泡沫铜基底上制备得到还原氧化石墨烯(rGO)，并与制备氢氧化铜量子点/氧化亚铜/泡沫铜电极上相同实验条件下得到石墨烯修饰的氧化铜量子点/氧化亚铜/泡沫铜电极，实验研究了不同厚度的rGO对电极光电响应特性的影响，并与ITO为基底的氧化亚铜电极进行对比。经过扫描电镜、透射电镜和紫外-可见吸收光谱等表征证明，凭借石墨烯优异的导电性与褶皱结构特征使得泡沫铜相对于ITO电极能够负载更多的光电活性物质，且经过光电测试后光电流密度达到了400μA/cm2且在1000s光开关的条件下保持良好的稳定性，而ITO电极的光电流密度仅为138μA/cm2且不断衰减。之后在石墨烯修饰氧化铜量子点/氧化亚铜/泡沫铜电极的最优条件下对不同浓度的铜离子进行原位电沉积检测，实现了检测铜离子的传感功能。
