緒論研究的背景酶是一種具有高效催化作用的蛋白質(zhì)或者RNA。酶催化反應(yīng)存在于生活的各個方面。在飲食方面，酶可以將像蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)水解成人體更易吸收的小分子物質(zhì)；在洗滌劑應(yīng)用方面，酶也可以加入洗衣粉等清潔劑中可以有效的去除污漬；大多數(shù)生物體中也都離不開酶催化反應(yīng)，受到酶的調(diào)節(jié)作用。它們雖然具有一定的應(yīng)用場景，但在環(huán)境改變的時候極易失活，而且制備成本高，純化困難。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，穩(wěn)定性好、可大規(guī)模低成本生產(chǎn)的人工酶催化劑得以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過對材料的的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系的研究，研究人員通過將不同的原子或分子組裝起來實(shí)現(xiàn)對酶底物的催化。在功能性的納米材料領(lǐng)域，研究發(fā)現(xiàn)一些納米材料具有類酶催化的能力，并可以通過對組裝的合理設(shè)計(jì)提高其催化性能，如金屬及金屬化合物納米粒子、氮化碳、碳量子點(diǎn)和多金屬有機(jī)框架等等。現(xiàn)在，隨著來由于科學(xué)技術(shù)人員的不懈努力，人工酶的應(yīng)用領(lǐng)域也得到了極大的拓展，在生物傳感、環(huán)境保護(hù)、疾病的診斷和治療等方向上發(fā)揮著顯著且積極的作用。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀納米酶簡介納米酶可以定義為催化酶底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物并遵循酶動力學(xué)的納米材料[1]，是一類先進(jìn)的人工酶。在2007年時閆錫蘊(yùn)教授團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)磁性Fe3O4納米顆粒子在H2O2存在的條件下能夠催化3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）使其氧化，其產(chǎn)物會在651nm左右處出現(xiàn)紫外可見的最大吸收峰（λmax），同時反應(yīng)溶液變?yōu)樗{(lán)色，證明了Fe3O4納米顆粒子具有過氧化物酶相似的的活性[1]。隨后，研究學(xué)者們發(fā)現(xiàn)許多的納米材料也具有類酶催化活性，納米酶的研究開始受到越來越多的關(guān)注。圖1.1截止2024年三月底的有關(guān)納米酶的論文發(fā)表量（數(shù)據(jù)庫：知網(wǎng)）近幾年來，納米酶的研究成果呈指數(shù)級增長，并被國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）評為“2022年化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)”之一。迄今為止，已經(jīng)報道了約300種不同的納米材料，它們具有轉(zhuǎn)化氧化還原酶、水解酶、裂解酶和異構(gòu)酶等。其中大部分納米酶的催化類型為氧化還原類，又可分為類氧化物酶、類過氧化氫酶、類過氧化物酶和類超氧化物酶。類過氧化物酶的概述類過氧化物酶通常是指具有過氧化物酶活性，但非天然過氧化物酶的化合物。這些材料能夠模擬過氧化物酶的催化作用，催化過氧化氫分解產(chǎn)生自由基，進(jìn)而促使底物氧化或者發(fā)生其他化學(xué)反應(yīng)。類過氧化物酶的研究和應(yīng)用主要集中在生物傳感、生物成像、癌癥治療、污染物降解等領(lǐng)域，由于類過氧化物酶具有優(yōu)異的催化活性、穩(wěn)定性以及易于制備等特點(diǎn)，在許多領(lǐng)域都顯示出了巨大的應(yīng)用潛力。類過氧化物酶的種類金屬基類過氧化物酶金屬基納米材料是一類優(yōu)良的類酶催化材料，是一類以金屬離子為活性中心的過氧化物酶。這類酶的特點(diǎn)是在其催化位點(diǎn)中含有一個或多個金屬離子，這些金屬離子參與酶的催化反應(yīng)，從而賦予酶特定的催化活性。目前已經(jīng)由許多貴金屬及各種貴金屬的納米合金具有類酶催化活性，貴金屬單質(zhì)納米酶涵蓋了金、銀、鉑、鈀等貴金屬，其中涉及單質(zhì)金和單質(zhì)鉑的報道較多。金納米顆粒（AuNPs）是金屬基類過氧化物酶的一種，Wang等人[2]利用了納米金的過氧化物酶樣活性隨濃度變化而不同原理開發(fā)了一種用于快速定量生物合成樣品中磷脂酰絲氨酸（PS）含量的比色傳感器。該傳感器具有良好的靈敏度和選擇性，可監(jiān)測和定量2.5-80.0μmol/L范圍內(nèi)的PS，檢測限為536.2nmol/L。Xia報告了一種具有鎳-鉑納米粒子（Ni-PtNPS）的過氧化物酶，其具有Ni的核心和富含Pt的殼，具有Kcat=107s-1的高催化效率。將Ni-PtNPS應(yīng)用于甲基丙烯醛抗原（CEA，癌癥生物標(biāo)志物）的比色免疫測定，其實(shí)現(xiàn)了1.1pg/mL的超低檢測限[15]。此外，還可以用多種合金的方式構(gòu)建納米酶，如安海龍團(tuán)隊(duì)[3]開發(fā)了一種具有大介孔的新型三金屬納米酶（Au@Pt@Rh），通過類過氧化物酶或類過氧化氫酶將腫瘤微環(huán)境中內(nèi)源性H2O2分解為劇毒的·OH或H2O和O2，從而改善局部缺氧誘導(dǎo)的免疫抑制，從而增強(qiáng)腫瘤的催化治療。為合成具有光熱、載藥和催化能力的三金屬多層納米酶提供了一條新的途徑，用于熱療/免疫調(diào)節(jié)增強(qiáng)的腫瘤催化治療。金納米顆粒（AuNPs）是金屬基類過氧化物酶中重要的一種，Wang等人[4]利用了納米金的過氧化物酶樣活性隨濃度變化而不同原理開發(fā)了一種用于快速定量生物合成樣品中磷脂酰絲氨酸（PS）含量的比色傳感器。該傳感器具有良好的靈敏度和選擇性，可監(jiān)測和定量2.5-80.0μmol/L范圍內(nèi)的PS，檢測限為536.2nmol/L。圖1.2用嵌合適體和AuNPs納米酶制備的簡易比色適體傳感器的設(shè)計(jì)示意圖[4]。金屬化合物類過氧化物酶金屬氧化物基納米酶因其高效的催化性能、成本低以及高穩(wěn)定性而備受青睞并得到了快速的發(fā)展。Yan等人[1]發(fā)現(xiàn)磁性Fe3O4納米粒子的秘密后—具有類過氧化物酶活性，后激發(fā)了對納米酶研究的的熱情，開啟了納米酶的新時期。最近，He等人[5]設(shè)計(jì)了一種聚多巴胺（PDA）修飾的氧化銅（CuxO-PDA）納米酶，利用CuxO-PDA在酸性條件下的正電荷，在細(xì)菌表面產(chǎn)生靶向富集；同時，經(jīng)近紅外（NIR）輻射，過氧化物酶活性會隨著溫度的升高而顯著增強(qiáng)，產(chǎn)生大量活性氧，進(jìn)一步提升其抗菌活性。并發(fā)現(xiàn)CuxO-PDA納米酶對革蘭氏陰性（大腸桿菌）和陽性（金黃色葡萄球菌）均具有良好的抗菌效果，具有良好的應(yīng)用前景。貴州大學(xué)吳遠(yuǎn)根團(tuán)隊(duì)制備了具有強(qiáng)模擬過氧化物酶活性的多孔Co3O4納米盤，其催化活性可被Cd(II)、Hg(II)、Pb(II)、As等重金屬明顯抑制，基于此建立了一種超靈敏、快速檢測多種重金屬的比色傳感器[14]。研究進(jìn)一步揭示了重金屬對過氧化物酶模擬活性的反競爭抑制作用。該比色傳感器具有良好的靈敏度和選擇性，對Cd(II)、Hg(II)、Pb(II)和As的檢測限分別為0.085μmol/L、0.19μmol/L、0.2μmol/L和0.156μmol/L。值得注意的是，當(dāng)重金屬濃度超過5μmol/L時，吸光度變化將大于0.5，肉眼可以清楚地辨別出來。實(shí)際水樣中重金屬的平均回收率范圍為86.9%~98.3%。上述結(jié)果表明，該傳感器對環(huán)境水樣中多種有害重金屬的快速超靈敏檢測具有良好的實(shí)用性，在保護(hù)環(huán)境和人體健康方面具有潛在的廣闊應(yīng)用前景。圖1.3基于抑制多孔Co3O4納米盤模擬過氧化物酶活性的多重金屬檢測比色檢測示意圖[14]。碳基類過氧化物酶迄今為止，已開發(fā)出多種碳基納米酶，如富勒烯、石墨烯量子點(diǎn)和源自金屬有機(jī)框架的碳材料。與天然酶不同，碳基納米酶具有豐富的活性位點(diǎn)、優(yōu)異的穩(wěn)定性和良好的生物安全性，在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面具有巨大潛力。特別是碳基納米酶獨(dú)特的光學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)特性，為其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供了多功能平臺。本綜述討論了碳基納米酶的最新研究進(jìn)展，并提出了其當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)和前景[6]。Dang等人[7]設(shè)計(jì)了一種高活性碳基納米酶，通過一步熱解工藝制備了磷、氧雙重?fù)诫s和納米片結(jié)構(gòu)的碳納米酶，拓展高效碳納米酶在環(huán)境和生物領(lǐng)域的應(yīng)用。磷、氧雙摻雜有利于加速電子傳遞，形成具有適中自由能的活性中心，使H2O2活化為·OH。此外，表面積增大的納米片結(jié)構(gòu)有利于暴露更多的催化中心。該課題組基于磷、氧雙摻雜碳納米片材料（POCNS），進(jìn)行了多種應(yīng)用開發(fā)。通過葡萄糖氧化酶與POCNS的級聯(lián)反應(yīng)，構(gòu)建了H2O2和葡萄糖的比色測定方法。其次，利用適配體調(diào)節(jié)類過氧化物酶活性，可構(gòu)建對毒死蜱的比色檢測方法。此外，POCNS和H2O2體系在大腸桿菌滅活中也顯示出良好的抗菌性能。圖1.4比色法檢測H2O2、葡萄糖、Chl和細(xì)菌在POCNS上的失活[7]。通過多種材料復(fù)合的方式可以有效提高其類酶活性，復(fù)合材料通常結(jié)合了多種材料的優(yōu)點(diǎn)，這使得其獲得更加廣泛的應(yīng)用。MinhazUddinAhmed團(tuán)隊(duì)[8]報道了一種新型膠體金-石墨烯-殼聚糖(AuNP-GNP-CS)納米材料，其具有類過氧化物酶活性，可用于豬明膠的高靈敏度高特異性酶聯(lián)免疫檢測。AuNP-GNP-CS-Ab復(fù)合物與豬膠原蛋白中提取的半透明蛋白質(zhì)之間的相互作用產(chǎn)生了超靈敏的檢測信號，在底物TMB和H2O2存在下其顯色反應(yīng)與豬明膠蛋白濃度成正比。該生物傳感器的檢測范圍是200pg/mL至2ng/mL，檢測限為86.42pg/mL，并驗(yàn)證了對真實(shí)樣品中豬明膠的準(zhǔn)確檢測。圖1.5基于AuNP-GNP-CS納米酶的免疫測定法（a）在0.1M碳酸氫鹽緩沖液（pH=9.8）存在下通過物理吸附形成納米酶-抗體綴合物（b）通過基于過氧化物酶模擬的免疫測定進(jìn)行色度檢測[8]。類過氧化物酶的應(yīng)用生物傳感Wang等人[9]利用單原子鐵納米酶（SA-Fe-NZ）的催化性能和電化學(xué)特性，構(gòu)建了一種智能手機(jī)輔助的雙模式生物傳感器用于多種農(nóng)殘檢測。他們將制備的SA-Fe-NZ與廣譜適配體連接，具有類過氧化物酶活性的SA-Fe-NZ可誘導(dǎo)TMB氧化成藍(lán)色氧化產(chǎn)物TMBox，在可見光下產(chǎn)生比色信號；適配體與有機(jī)磷農(nóng)藥（Ops）結(jié)合后，在納米酶表面附近形成的復(fù)合物可影響SA-Fe-NZ的催化活性，據(jù)此可測定樣品中OPs的含量。此外，攜帶亞甲基藍(lán)（MB）的復(fù)合物因構(gòu)象改變而更接近電極表面，導(dǎo)致離子遷移率和電極膜電位發(fā)生變化，也可根據(jù)電化學(xué)信號的變化測定OPs的含量。結(jié)果表明，所構(gòu)建的廣譜適配體生物傳感器的檢測限低至3.55fM，線性范圍寬至10-13~10-2M，可用于蔬菜中多種OPs的定性和定量檢測。圖1.6雙模式農(nóng)殘生物傳感器的檢測原理[9]。環(huán)境保護(hù)Li等人[10]采用一步固相還原法制備了具有豐富氧空位（OVs）和可控Pd負(fù)載的光催化納米酶，OVs-TiO2/Pd雜化納米片（HNSs）。借助于金屬Pd與TiO2之間的半導(dǎo)體-金屬強(qiáng)相互作用（SMSI效應(yīng)）和OVs-TiO2表面貴金屬Pd納米酶負(fù)載量的可調(diào)性，OVs-TiO2/PdHNSs納米酶在光照條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的光增強(qiáng)類氧化酶和氫化酶活性，可以分別有效地催化抗生素污染物（四環(huán)素TC）的氧化降解和水分解氫氣的產(chǎn)生。圖1.7(a)OVs-TiO2/Pd材料的能帶結(jié)構(gòu)模型示意圖；(b)光照條件下協(xié)同增強(qiáng)類氧化酶和氫化酶活性加速TC降解和H2產(chǎn)生的機(jī)理[10]。疾病診斷及治療Li等人[11]開發(fā)了一種納米酶聯(lián)免疫吸附表面等離子體共振（nano-ELISPR）生物傳感器，將低成本的納米杯傳感器與Au@PtNFs集成，用于超靈敏、快速、便攜式檢測三種癌癥生物標(biāo)志物的血清水平，包括AFP、癌胚抗原（CEA）和碳水化合物抗原125（CA125）。nano-ELISPR平臺結(jié)合了ELISA和MetaSPR技術(shù)的優(yōu)勢，便于通過均勻免疫分析蝕刻反應(yīng)檢測分析物，而不需要分離或放大步驟。在納米孔陣列的基底上蒸發(fā)多層薄金屬，以刺激MetaSPR信號。氧化的3、3′、5、5′-四甲基聯(lián)苯胺（oxTMB）是由通過與傳感器結(jié)合的納米酶產(chǎn)生的。同時，在芯片表面迅速發(fā)生蝕刻反應(yīng)。通過測量與光學(xué)器件反應(yīng)前后芯片表面蝕刻的吸收光譜變化，可以準(zhǔn)確地定量血清中腫瘤生物標(biāo)志物的濃度。此外，研究結(jié)果表明，Au@PtNFs具有良好的過氧化物酶活性，有可能使其能夠取代廣泛使用的辣根過氧化物酶（HRP）。由于其強(qiáng)大的穩(wěn)定性，預(yù)測該方法也將規(guī)避目前使用的免疫層析橫向流動分析中常見的冷轉(zhuǎn)運(yùn)挑戰(zhàn)。因此，所開發(fā)的納米ELISPR平臺對臨床血清樣本中的癌癥生物標(biāo)志物的早期檢測具有很大的前景。Liu等人[12]通過簡單的一鍋熱解法開發(fā)了具有優(yōu)異光熱轉(zhuǎn)化和光增強(qiáng)類酶性質(zhì)的鐵摻雜碳點(diǎn)納米酶（Fe-CDs，~3nm），用于協(xié)同增強(qiáng)高效的抗菌治療和傷口愈合。此外，F(xiàn)e摻雜賦予CDs光增強(qiáng)的過氧化物酶（POD）類酶活性，可以產(chǎn)生熱以及活性氧（ROS）用于殺死革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌。研究表明，F(xiàn)e-CDs通過預(yù)防感染、促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖、血管生成和膠原沉積，具有顯著的傷口愈合效率。此外，超小尺寸的Fe-CDs具有良好的生物相容性，有較好的臨床應(yīng)用前景。Xie等人[13]研究設(shè)計(jì)了一種核殼結(jié)構(gòu)銅基納米復(fù)合材料——CuMnO@Fe3O4（簡稱CMF），該復(fù)合材料具有腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的磁共振成像性能，可用于高效的腫瘤診斷。而將血小板來源的生長因子受體β識別環(huán)肽（PDGFB）靶標(biāo)結(jié)合到CMF表面，制備的腫瘤特異性納米酶——PCMF，能夠誘導(dǎo)癌細(xì)胞的凋亡，PCMF還具有光熱功能，因此可以用于聯(lián)合光熱療法、鐵死亡療法和化學(xué)動力療法，提高抗癌活性，從而實(shí)現(xiàn)對腫瘤的特異性多模式診療。圖1.8CMF診斷腫瘤示意圖[13]。選題的目的納米酶及納米復(fù)合材料的獨(dú)特的性能優(yōu)勢，使其能夠獲得越來越多的關(guān)注，許多具有優(yōu)秀類酶催化能力的納米材料被發(fā)現(xiàn)。作為類酶催化中重要的一類，類過氧化物酶具有獨(dú)特的高催化活性、良好的反應(yīng)可控性以及廣闊的應(yīng)用前景。納米酶研究的一個重要方向就是獲得更多的反應(yīng)位點(diǎn)，獲得與底物更多的接觸面積，將納米粒子與二維層狀納米材料結(jié)合就是一個很好的方法。一些金屬氧化物具有一定的納米催化活性，但由于本身容易產(chǎn)生團(tuán)聚等原因使其無法充分發(fā)揮其催化能力，所以可以把它與二維層狀材料相結(jié)合以增加其反應(yīng)位點(diǎn)，且可能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步提高酶催化活性。本研究課題目標(biāo)是擬開發(fā)一種新型的具有類過氧化物酶活性的金屬氧化物基復(fù)合材料型的納米酶，探究其類過氧化物酶催化活性及實(shí)際的應(yīng)用能力。課題研究的意義納米酶以其穩(wěn)定高效的催化性能、易制備等特點(diǎn)在生物、環(huán)境等領(lǐng)域備受關(guān)注。但是，傳統(tǒng)的納米酶存在活性低、活性位點(diǎn)不明確的問題，單一結(jié)構(gòu)或成分的納米酶難以適應(yīng)多樣反應(yīng)環(huán)境。而將不同結(jié)構(gòu)的材料復(fù)合起來可以使納米酶暴露更多的活性位點(diǎn)，進(jìn)而提高催化性能并拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。g-C3N4容易制備、具有較大比表面積的特點(diǎn)，使之成為了一種理想的吸附劑和載體材料，可用來與具有一定類酶催化性能的CoFe2O4復(fù)合，使g-C3N4在保有層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上賦予其類酶催化特性，并與CoFe2O4產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)使其反應(yīng)活性明顯的提高。故本選題的意義在于獲得更好的形貌、結(jié)構(gòu)和最優(yōu)化組成的CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料，并應(yīng)用于類過氧化物酶催化及生物檢測等應(yīng)用領(lǐng)域。研究的內(nèi)容及方法本論文通過燒結(jié)的方法制備金屬氧化物基層狀納米復(fù)合材料，通過兩種材料的界面效應(yīng)可構(gòu)建出高效的金屬氧化物基模擬酶，并探究不同組成的金屬氧化物基復(fù)合材料他們的類過氧化酶的催化性質(zhì)。通過在測定不同制備條件的下的層狀CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及催化性能來探究適宜的制備方法。隨后，通過系統(tǒng)探討PH等對其類酶催化效率、反應(yīng)動力學(xué)行為、催化穩(wěn)定性等性能的調(diào)控作用，最后通過模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的方式為檢測其實(shí)用能力并為納米酶的理性設(shè)計(jì)、定向篩選和性能優(yōu)化提供靈感、科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐，拓展其應(yīng)用范圍。本論文的具體方法如下1.制備復(fù)合材料。首先分別制備g-C3N4與CoFe2O4，然后通過測定不同的原料配比的酶催化活性方式來獲得CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的最佳的原料的配比。通過對比實(shí)驗(yàn)，g-C3N4、CoFe2O4、CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的類過氧化物酶活性高低，探究g-C3N4與CoFe2O4復(fù)合材料是否有協(xié)同效應(yīng)。2.復(fù)合材料的分析檢測。將得到的復(fù)合材料通過各種方法進(jìn)行分析檢測，如IR、X-射線衍射等。通過觀察CoFe2O4在g-C3N4的分布情況及結(jié)合緊密程度等方式初步判定納米酶的性質(zhì)，并為下一步活性測定做準(zhǔn)備。3.復(fù)合材料的類酶活性測定。確認(rèn)是所需材料后，基于其高效的類過氧化物酶性質(zhì)，測量其催化活性。利用其催化過氧化氫進(jìn)而氧化TMB，用紫外分光光度計(jì)檢測被氧化的TMB含量，來反CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的類酶催化性，紫外可見光譜被用來表征樣品體系的吸光度從而反應(yīng)類過氧化物酶催化活性。通過計(jì)算分析其酶反應(yīng)動力學(xué)探究其類酶性能。4.復(fù)合材料的應(yīng)用探究。最后用具有高酶活性的CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料做抗壞血酸檢測，用不同的干擾離子和物質(zhì)探究其抗干擾能力，最后檢測實(shí)際樣品的總抗氧化能力。實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)試劑及儀器表2.1實(shí)驗(yàn)試劑試劑名稱規(guī)格生產(chǎn)廠家FeSO4·7H2OAR國藥集團(tuán)試劑有限公司CoCl298%+Adamas-beta三聚氰胺99%Adamas-beta氫氧化鈉AR成都市科隆化學(xué)品有限公司過氧化氫（H2O2）30%北京化工廠3,3',5,5'-四甲基對二聯(lián)苯胺(TMB）AR上海邁騰生物技術(shù)有限公司醋酸AR深圳市碩業(yè)化學(xué)試劑有限公司乙酸鈉AR無錫市亞泰聯(lián)合化工有限公司抗壞血酸AR阿拉丁試劑表2.2實(shí)驗(yàn)儀器儀器名稱類型生產(chǎn)廠家電子分析天平ISO9001北京賽多利斯儀器有限公司超聲清洗機(jī)KQ-300DE昆山市超聲儀器有限公司雙光束紫外分光光度計(jì)TU-1901北京普析通用儀器有限責(zé)任公司鼓風(fēng)干燥箱GZX-9070MBE上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠馬弗爐X-射線衍射儀日本理學(xué)UltimaⅣ日本理學(xué)株式會社原材料制備過程g-C3N4的制備首先，稱取適量的三聚氰胺，并進(jìn)行研磨，移至潔凈干燥的坩堝中(坩堝帶蓋且半封閉)。在馬弗爐中，設(shè)置初始溫度50℃,以4℃/min的速度升溫至500℃,在該溫度下保溫2h,并等待其自然冷卻至室溫后再次研磨，以收集獲得淡黃色粉狀的g-C3N4。CoFe2O4的制備本實(shí)驗(yàn)中，CoFe2O4的制備則采用溶劑熱法。先分別溶解FeSO4·7H2O和CoCl2于蒸餾水中，配置Co與Fe物質(zhì)的量之比為1∶2的鹽溶液然，置于燒瓶中超聲震蕩20min。然后將氫氧化鈉溶液緩慢加入該溶液中,控制溶液pH值約為12,繼續(xù)超聲處理20min以確保溶液充分混合。之后將溶液轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯中，置于不銹鋼反應(yīng)釜，蓋上反應(yīng)釜的蓋子并轉(zhuǎn)移至干燥箱中于120℃下反應(yīng)5h，將產(chǎn)物靜置沉淀，完成后用蒸餾水洗滌數(shù)次，再放入干燥箱中干燥直至除去多余的溶劑，最后將最終得的產(chǎn)物研磨待用。不同原料配比的類過氧化物酶的CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的制備采用固相法制備所需的復(fù)合材料。先稱取3份0.1g的CoFe2O4置于燒杯中，然后分別稱取0.1、0.3和0.5g制備好的g-C3N4置于燒杯中，加入15mL乙醇中超聲90min。待酒精揮發(fā)后再次研磨，最后將得到的粉末放入馬弗爐中以5℃/min加熱至350℃煅燒120min,得到CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料，同時設(shè)置只存在g-C3N4及只存在CoFe2O4的樣品按上述相同操作后作對照組。CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的表征傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）是利用傅里葉變換技術(shù)，將紅外光通過樣品后得到的光譜進(jìn)行分析從而得到樣品的結(jié)構(gòu)信息；紅外光譜法是根據(jù)分子內(nèi)部原子間的相對震動和分子轉(zhuǎn)動等信息來確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和鑒別化合物的方法。FT-IR具有掃描速度快、具有很高分辨率、高靈敏度和光譜范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。將以上述制備方法得到的CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料與純g-C3N4、CoFe2O4所測得的圖譜進(jìn)行比對分析，由此可得出材料是否研制成功。X射線衍射（XRD），它是通過X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象獲得衍射后X射線信號特征，經(jīng)過處理得到XRD衍射譜圖，分析其圖譜可精確得到其物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，可精確的進(jìn)行物相分析和定性分析。實(shí)驗(yàn)獲得的粉末試驗(yàn)樣品可用XRD來分析其復(fù)合材料的組分，并與標(biāo)準(zhǔn)的PDF卡片對比判斷材料的的復(fù)合情況。CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料催化性質(zhì)實(shí)驗(yàn)催化活性測定3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）是一種安全的色源試劑，可作為類過氧化物酶催化反應(yīng)的底物。為了展現(xiàn)CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的催化活性，在H2O2存在下進(jìn)行了TMB比色實(shí)驗(yàn)。在反應(yīng)過程中，具有類過氧化物酶活性的CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料能夠催化H2O2分解產(chǎn)生·OH，產(chǎn)生的具有強(qiáng)氧化性的·OH能夠?qū)o色的TMB氧化變成藍(lán)色的oxTMB，可以通過檢測產(chǎn)生的藍(lán)色的oxTMB的吸收光譜在651nm處吸光度的不同來比較材料類酶活性。利用H2O2對3,3',5,5'-四甲基對二聯(lián)苯胺（TMB）氧化的模型，通過比色分析，可以簡單、快速檢測類過氧化物酶催化性的高低。首先依次把TMB（15mM，20μL）和H2O2（30%，20μL）加入到3mL醋酸緩沖液中，隨后加入20μL溶解在二甲基亞砜（DMSO）中的催化劑懸浮液（3mg/mL），輕輕振蕩。混合物在相同的反應(yīng)條件下反應(yīng)一段時間，最后，用雙光束紫外分光光度計(jì)（UV)檢測其吸光度。為證明CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料懸浮液具有類酶催化性及g-C3N4、CoFe2O4和CoFe2O4/g-C3N4催化活性的高低，須將不同的催化劑按上述操作加入。待反應(yīng)10min后，觀察其溶液的顏色變化情況，并用UV檢測其在651nm處的吸光度的變化。反應(yīng)條件優(yōu)化復(fù)合材料的類過氧化物酶活性通常與pH有關(guān)，為了確定CoFe2O4/g-C3N4最佳反應(yīng)條件我們測得了不同pH條件下的材料的吸收光譜，用乙酸和乙酸鈉配置成不同pH的醋酸緩沖液，取3mL不同的pH值（PH=2、3、4、5、6）的緩沖溶液，都分別向里面加入20μL過氧化氫（H2O230%）、20μL的TMB（15mM）和20μL催化劑懸浮液（3mg/mL），各自反應(yīng)10min后，用紫外-可見光譜測量其吸光度，觀察它們在651nm處吸光度的變化。動力學(xué)性能分析酶催化反應(yīng)的速率常常用米氏（Michaelis-Menten）方程來描述，這是研究酶動力學(xué)的基礎(chǔ)。米氏方程說明了酶催化反應(yīng)速率與底物濃度之間的關(guān)系。其基本形式如下：v其中：v是反應(yīng)的速率（通常以產(chǎn)物的形成速率來衡量）。Vmax是最大反應(yīng)速率，即在所有酶分子都與底物結(jié)合時的反應(yīng)速率。[S]是底物的濃度。KM是邁克利斯常數(shù)，等于當(dāng)反應(yīng)速率達(dá)到Vmax的一半時的底物濃度。KM常被視為酶對底物的親和力的反向指標(biāo)：KM值較小表示親和力較高，反之親和力較低。在實(shí)際應(yīng)用中，米氏方程能幫助我們理解酶如何加速化學(xué)反應(yīng)，以及如何通過改變底物濃度或酶活性來調(diào)節(jié)這些反應(yīng)的速率，通過測定不同條件下的Vmax和KM值，可以揭示酶的催化機(jī)制。為了更容易的算出Vmax與KM值可采用LineweaverBurk圖，即為米氏方程的倒數(shù)形式：1v=KMVmax先通過改變TMB的濃度，將其與催化劑懸浮液和H2O2（30%）加入到3mL醋酸緩沖液中，反應(yīng)30s后，用紫外-可見分光光度計(jì)的時間掃描模式，設(shè)置掃描時間為5min，掃描速度為中速，測量651nm處吸光度變化，然后以同樣的的方式改變H2O2濃度后測定溶液的吸光度變化，最后將所得的數(shù)據(jù)用作計(jì)算動力學(xué)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)中先將使H2O2（30%）的濃度固定不變，而改變TMB的濃度：1.5mM、1.8mM、2mM、2.2mM、2.4mM。再使TMB的濃度（15mM）保持不變，再改變H2O2的濃度：4mM、5mM、8mM、10mM、12mM、14mM。使用LineweaverBurk圖計(jì)算Michaelis-Mentin常數(shù)和初始最大反應(yīng)速率?？箟难岬臋z測抗壞血酸（AA，化學(xué)式為C6H8O6）是一種多羥基化合物，具有解毒、預(yù)防癌癥、清除自由基等維持免疫功能，且具有很強(qiáng)的還原性。可以利用CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料具有的類過氧化物酶的性質(zhì)，可以用來間接檢測抗壞血酸的含量。在含有催化劑懸浮液（20μL，3mg/mL）、TMB溶液（20μL，15mM）、過氧化氫（20μL，30%）、醋酸緩沖液（3mL，pH=4）和不同濃度的抗壞血酸體系中，待反應(yīng)10min后，用紫外-可見光譜儀測量其吸光度，觀察在波長為651nm處的吸光度變化。AA的濃度梯度設(shè)置為：0.002mM、0.02mM、0.04mM、0.08mM、0.1mM、0.12mM、0.15mM、0.1mM、0.2mM、0.5mM、1mM。穩(wěn)定性檢測重新配置濃度為3mg/mL的CoFe2O4/g-C3N4催化劑懸浮液待用。在3mL醋酸緩沖液（pH=4）中加入20μL過氧化氫（H2O230%）和20μL的TMB溶液(15mM），再加入20μL新制的CoFe2O4/g-C3N4催化劑懸浮液（3mg/mL)。反應(yīng)10min后，觀察顏色變化，用紫外-可見光譜儀測量它在651nm處的吸光度。隨后低溫（4℃）避光保存，每隔一天進(jìn)行檢測，在相同的反應(yīng)體系下反應(yīng)10min后，用紫外-可見光譜儀測量它在651nm處的吸光度。對比分析不同時間下，該催化劑懸浮液的類過氧化物酶催化活性的變化?？垢蓴_粒子檢測在抗壞血酸檢測實(shí)驗(yàn)里，可以得到一個AA的檢測范圍。選擇一個適宜的AA濃度作為抗離子干擾實(shí)驗(yàn)中AA樣本的濃度，用它來做參比對照。在醋酸緩沖溶液（pH=4）中加入20μL的TMB溶液(15mM）、20μL過氧化氫（H2O230%）和20μL催化劑懸浮液(3mg/mL），再向其中分別加入20μL的AA溶液或20μL與AA濃度相等的干擾離子溶液。分別反應(yīng)10min后，在紫外可見光譜下測量它們的吸光度。再做一組空白對照，在醋酸緩沖溶液（pH=4）中，只加入20μL的TMB溶液(15mM）、20μL過氧化氫（H2O230%）和20μL催化劑懸浮液(3mg/mL）；不加入AA和其他干擾物質(zhì)，反應(yīng)10min后，觀察顏色變化情況，用紫外可見光譜測量各體系在651nm處的吸光度。實(shí)際樣本檢測總抗氧化能力（TAC）是指各種抗氧化物質(zhì)及抗氧化酶等構(gòu)成的總抗氧化水平，在評估抗氧化食品的質(zhì)量和監(jiān)測人體的氧化應(yīng)激水平方面起著重要作用?？梢愿鶕?jù)吸光度變化值ΔA與AA濃度的關(guān)系，將實(shí)際樣品的吸光度變化值轉(zhuǎn)化為AA的濃度，通過AA的濃度來表示實(shí)際樣品的總抗氧化能力。配置適當(dāng)濃度在的AA溶液，取不同體積的實(shí)際樣品溶液，稀釋到檢測范圍內(nèi)的濃度。在pH=4的醋酸緩沖溶液中，加入20μL過氧化氫（H2O230%）、20μL的TMB溶液(15mM）和20μL的CoFe2O4/g-C3N4催化劑懸浮液（3mg/mL），再分別加入20μL的AA溶液或其他實(shí)際樣品溶液。分別在反應(yīng)10min后，通過紫外可見光譜檢測各自的反應(yīng)體系在651nm處的吸光度變化，來計(jì)算實(shí)際樣品中AA的含量，從而計(jì)算出各商業(yè)飲料的TAC值。表2.3實(shí)際樣品樣品名稱生產(chǎn)公司口味AA上海阿拉丁生化科技股份有限公司水溶C100農(nóng)夫山泉股份有限公司冰紅茶頂津飲料有限公司橙汁可口可樂公司脈動農(nóng)夫山泉股份有限公司維C水維他命結(jié)果與討論CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的形貌與結(jié)構(gòu)分析FT-IR掃描分析圖3.1純CoFe2O4、純g-C3N4及不同復(fù)合比例的CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料紅外吸收光譜圖。從圖中可以看出復(fù)合物在1200～1600cm-1、800cm-1及500cm-1附近都有比較明顯的吸收峰。有分析可知，581cm-1附近的吸收主要由Fe—O振動伸縮偏移所引起，是CoFe2O4中的一處重要的特征峰，而在800cm-1區(qū)域的弱吸收峰是由于碳氮雜環(huán)的彎曲振動，且810cm-1是三嗪結(jié)構(gòu)的彎曲振動特征峰，1200～1600cm-1區(qū)域的幾個吸收峰對應(yīng)C—N雜環(huán)的伸縮振動的吸收C—N(—C—)或者C—NH—C，這些都屬于g-C3N4特征吸收峰;而在所制備的復(fù)合材料中，所有g(shù)-C3N4與鐵酸鈷的特征峰都存在于復(fù)合材料中，這表明復(fù)合材料被成功制備。X射線衍射分析圖3.2純CoFe2O4、純g-C3N4及CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料XRD衍射圖。為進(jìn)一步探究復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，使用XRD能夠利用X射線衍射花樣特征與物質(zhì)的物相結(jié)構(gòu)的關(guān)系可以對催化劑及純的g-C3N4與CoFe2O4進(jìn)行面掃描及定性分析。測試條件為：輻射：CuKα；掃描范圍：10°-90°；掃描速度：8°/min；管流：40mA；管壓：40kV，在以上的衍射條件下進(jìn)行XRD試驗(yàn)，然后就根據(jù)衍射方向（θ角）與衍射相對強(qiáng)度（Ι相對）的變化作圖得到g-C3N4、CoFe2O4、CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的衍射圖譜，通過對比各自的衍射圖的特征峰位置即可證明復(fù)合材料復(fù)合成功，且衍射峰較窄的現(xiàn)象可證明其具有的晶體特征。CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料的類酶催化性質(zhì)研究催化活性分析將g-C3N4、CoFe2O4和CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料這三種材料分別進(jìn)行催化活性的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紫外-可見吸收光譜圖譜可得到納米復(fù)合材料各自的吸光度變化，從圖中看到CoFe2O4/g-C3N4跟另外兩種純的g-C3N4、CoFe2O4材料相比較而言，CoFe2O4/g-C3N4在651nm處的吸光度較高，證明其oxTMB的含量較高，反應(yīng)速率得到了提高，即類酶催化性能有所增強(qiáng)，因此我們制備的三種具有不同比例成分的納米材料也就達(dá)到了研究需要目的。另外在g-C3N4與CoFe2O4的比例分別為1:1、1:3、1:5時三種不同復(fù)合材料之間比較它們的催化活性而言，其中當(dāng)g-C3N4與CoFe2O4的比例為1:3復(fù)合材料的紫外吸光度表現(xiàn)出相對較高的數(shù)值，進(jìn)而表現(xiàn)出較優(yōu)異的催化活性，導(dǎo)致這差異的原因有可能是材料之間產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)且這個比例的效果最為明顯，也有可能是因?yàn)楸壤秊?:3的g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的表面上的活性位點(diǎn)要比另外兩種比例復(fù)合材料多與底物能有更過的反應(yīng)位置，從而使反應(yīng)速率加快?？傊?，在圖中的三種g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料制備成功且表現(xiàn)出較好的催化活性，接下來我們就著重的研究比例為1:3的g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的相關(guān)類酶催化性質(zhì)的研究。圖3.3不同催化劑的活性比較。最優(yōu)pH的選定分析在選出催化活性最好的纖維復(fù)合材料比例最好的g-C3N4/CoFe2O4之后，我們首先對其實(shí)驗(yàn)的條件進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)好g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合納米材料的最適合的實(shí)驗(yàn)條件。我們先要挑選出實(shí)驗(yàn)中醋酸鹽緩沖溶液最優(yōu)的pH值，因?yàn)樵谙到y(tǒng)中溶液的pH變化密切關(guān)系著催化劑的催化活性高低。然后我們探究了g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料中溶液體系中的pH值變化對于催化活性影響的關(guān)系，在圖中我們可以看出pH值在2.0~6.0這個范圍之內(nèi)的趨勢變化呈現(xiàn)出的結(jié)果是，隨著pH值的升高它對應(yīng)的吸光度在增加，而到達(dá)pH=4.0時吸光度值達(dá)到最大，緊接著跟隨pH值的再次升高它的吸光度值隨之下降。其原因可能是當(dāng)pH大于或等于5時，溶液中的過氧化氫容易分解為氧氣和水，導(dǎo)致催化反應(yīng)所需的·OH變少，進(jìn)而使催化反應(yīng)的速率減慢。由此可見pH值的變化對催化體系的催化活性影響較大。綜上變化特征在本論文研究的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中我們選定在pH=4.0的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液體系下進(jìn)行接下來的一系列的催化實(shí)驗(yàn)。圖3.4pH對CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料催化活性的影響。動力學(xué)性能測試分析圖3.5g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的動力學(xué)研究，反應(yīng)速度與H2O2和TMB的濃度的雙倒數(shù)圖。g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的類酶催化機(jī)理與辣根過氧化物酶（HRP）同屬于乒乓機(jī)制，即g-C3N4/CoFe2O4先與底物一反應(yīng)，再與底物二結(jié)合之前釋放第一種產(chǎn)物。為了更進(jìn)一步弄清的g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料納米酶的催化機(jī)制以及它與底物的親和力情況，就進(jìn)行了動力學(xué)測試實(shí)驗(yàn)，其主要主要依據(jù)為米-曼方程(Michaelis-Menten）。如圖所示，復(fù)合材料對TMB和H2O2的穩(wěn)態(tài)動力學(xué)數(shù)據(jù)均符合典型的米氏方程，因此通過改變H2O2或TMB的濃度可得到Michaelis-Menten曲線。然后，可以從Lineweaver-Burk圖即雙倒數(shù)圖計(jì)算關(guān)鍵動力學(xué)參數(shù)Vmax（最大反應(yīng)速度）和KM（Michaelis-Menten常數(shù)）。雙倒數(shù)方程圖與縱坐標(biāo)截距等于1/Vmax，與橫坐標(biāo)的截距等于1/KM。因此，實(shí)驗(yàn)計(jì)算出來，H2O2的Vmax=0.645；KM=3.86。TMB的Vmax=0.961；KM=4.0。通常情況下，KM值越小表示酶與底物之間的親和力越高，可以用來鑒別酶的種類和酶的最適底物。因此該復(fù)合材料對H2O2的親和力要大于TMB。查閱資料顯示辣根過氧化物酶與H2O2的Km等于3.7mM，與TMB的Km等于0.96mM，實(shí)驗(yàn)得到H2O2(3.86mM）的Km比辣根過氧化物酶（3.7mM）相似，而TMB的Km大于辣根過氧化物酶的Km值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料對H2O2具有較好的親和力，但是與TMB基底親和力較弱，應(yīng)該繼續(xù)提高g-C3N4/CoFe2O4催化劑懸浮液的濃度，才能達(dá)到最大反應(yīng)?？箟难釞z測分析抗壞血酸（AA）是一種廣泛存在于新鮮水果中的一種多羥基化合物，是多種酶反應(yīng)途徑的重要輔助因子，具有抗氧化、抗自由基、提高免疫力的作用，是人體必不可少的維生素之一。目前檢測AA的方法有很多，比如電化學(xué)法、氣相色譜法、熒光檢測、光化學(xué)法等。由于AA具有還原性，所以在g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料催TMB和H2O2時，可以減少oxTMB的產(chǎn)生，使測得的紫外可見光譜圖在651nm處的吸光度降低，而且AA濃度越高，其抑制作用越強(qiáng)，吸光度也就越小。如圖所示，可以看出隨著AA濃度的不斷增大，反應(yīng)體系在651nm處的吸光度值也就越小，但當(dāng)AA濃度增加大到1mM時，此時反應(yīng)依然會發(fā)生，說明該濃度催化劑下的AA檢測范圍較大。此圖表示AA濃度與ΔA(與不加AA時的吸光度的差值）的關(guān)系曲線，可以通過擬合的方程計(jì)算得出AA的檢測線，同時得出該體系對AA的檢測能力。本次實(shí)驗(yàn)從圖得到擬合方程y=0.5335x+0.04297，通過計(jì)算得出檢測限低至0.04mM（S/M=3），線性范圍為0.002~0.2（R2=0.94），因此可以在此基礎(chǔ)上，利用該反應(yīng)體系操作簡便，檢測范圍較廣，檢測速度快的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)出一種新型用于檢測AA的傳感器。圖3.6加入不同濃度AA體系的紫外-可見光光譜曲線圖3.7檢測AA的劑量-反應(yīng)曲線穩(wěn)定性測試分析圖3.8g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料催化活性的穩(wěn)定性探究確定g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的催化活性之后，另外需要對g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的穩(wěn)定性進(jìn)行探討，我們針對儲存了不同時間后測試其中催化活性的變化值。在圖中我們可以看到在兩周內(nèi)的時間g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料整體的催化活性值以波動形變化出現(xiàn)，但波動的幅度并不大約為2-3%，在第一天測試之后的每一天的g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的催化活性值都與第一天的催化活性值相差無幾，整體上體系的催化活性值的變化范圍較小。因此總體上g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的長期穩(wěn)定性能是比較優(yōu)異的，同時側(cè)面也說明了g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料合成非常成功，催化劑的穩(wěn)定性很好，并不需要嚴(yán)格控制保存條件。在探究催化劑的最適pH時就得出該復(fù)合材料的催化劑能夠在較寬的pH范圍內(nèi)發(fā)揮作用，并不會發(fā)生失活的現(xiàn)象。綜合可以得出，g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料的具有可靠的應(yīng)用能力?？垢蓴_物質(zhì)測試分析圖3.9干擾物質(zhì)對催化劑催化效果的影響。和天然酶一樣，納米酶也可能受到來自外界離子或小分子的干擾。圖是加入等量相同濃度的AA或干擾離子后與只加催化劑懸浮液的體系，各自反應(yīng)10min后用紫外-可見光譜儀測得波長為651nm處的吸光度。其中AA濃度與干擾離子或分子的濃度定為1mM?？梢园l(fā)現(xiàn)只有加入AA和Ba2+的體系的吸光度有較為明顯的降低，而加入其他干擾離子或葡萄糖的體系的吸光度與空白組的吸光度相差不大，加入AA的體系反應(yīng)10min后溶液為無色，其他反應(yīng)體系反應(yīng)10min后均為藍(lán)色。從圖中可以更加直觀看出樣品AA可以使體系的吸光度明顯降低，這可以反映出Co9S8/CNFs復(fù)合材料對AA有高選擇性。從圖中可以得出加入AA體系的吸光度降低了的幅度很大，而加入葡萄糖和K+、Na+、Mg2+的吸光度變化范圍為都較小，而加入Ba2+體系吸光度有所增加，但都不超過AA，綜上所述：證明了用CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料制備的AA檢測器具有一定的抗離子干擾能力。實(shí)際樣本檢測分析圖3.10測得實(shí)際樣品的TAC圖。最后我們利用g-C3N4/CoFe2O4復(fù)合材料其中的高選擇性和靈敏度能夠運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中，對購買的五種商業(yè)飲料和抗壞血酸溶液進(jìn)行TAC檢測，評估實(shí)際樣品體系的總抗氧化能力的測試，可以將其當(dāng)作成實(shí)際樣品抗氧化的指標(biāo)參考。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖表示，看得出來抗壞血酸溶液體系的TAC值相較于五種實(shí)際樣品的TAC值很高，溶液體系呈現(xiàn)出淡藍(lán)色，而商業(yè)飲料溶液體系反應(yīng)通過稀釋到濃度檢測范圍后其吸光度依然很低。從側(cè)面也說明了在有納米g-C3N4/CoFe2O4的材料的反應(yīng)體系當(dāng)中的類過氧化物酶有相當(dāng)高的檢測能力，為以后的創(chuàng)建新的有催化性能的納米酶提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐。結(jié)論酶作為一種高效的生物催化劑，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物等領(lǐng)域。天然酶存在提純成本高、使用環(huán)境要求高、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，而納米酶恰好克服了這些缺點(diǎn)。但單一結(jié)構(gòu)和組分的納米酶材料的催化性能和特異性不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。因此，本論文從構(gòu)筑具有類過氧化物酶活性的納米纖維復(fù)合材料的角度出發(fā)，溶劑熱法、固相法、高溫煅燒等方法，制備出CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料，并將其用于類過氧化物酶催化。具體結(jié)論如下：（1）利用高溫煅燒的方法制備了g-C3N4，然后將溶劑熱法合成的CoFe2O4與其作為基底通過固相法在g-C3N4表面修飾了一層CoFe2O4納米粒子。通過XRD可以分析得出到復(fù)合材料是以g-C3N4為骨架，在其表面生長了細(xì)小的CoFe2O4納米粒子，并通過FT-IR證實(shí)了CoFe2O4/g-C3N4材料的成功制備。（2）制備得到的CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料具有優(yōu)異的類過氧化物酶催化活性，是純CoFe2O4的活性的2倍，這歸因于核殼結(jié)構(gòu)帶來的更好的電子傳輸能力以及各組分之間的協(xié)同效應(yīng)。將CoFe2O4/g-C3N4復(fù)合材料應(yīng)用于AA的檢測，檢測限為0.04mM，檢測范圍為0.002-0.02mM，并且對K+、Na+、Mg2+、Ba2+等離子具有較好的抗干擾能力。最后利用該復(fù)合材料構(gòu)筑的TAC體系實(shí)現(xiàn)了6種商業(yè)飲料的抗氧化能力的評價。參考文獻(xiàn)李俊杰.3d過渡金屬M(fèi)OF-74模擬過氧化物酶分子機(jī)理研究[D].江西師范大學(xué),2023.高利增,閻錫蘊(yùn).納米酶的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展,2013,40(10):892-902.SongG,ShaoX,QuC,etal.Alarge-poremesoporousAu@Pt@Rhtrimetallicnanostructurewithhyperthermia-enhancedenzyme-mimicactivitiesforimmunomodulation-improvedtumorcatalytictherapy[J].ChemicalEngineeringJournal,2023,477:147161.SaiW,RuiM,ChengqiangL,etal.AptasensingbiosynthesizedphosphatidylserinewithaAuNPsnanozyme-basedcolorimetricaptasensor[J].FoodScienceandHumanWellness,2024,13(2):823-829.ShaoyingH,YunF,QianS,etal.Charge-SwitchableCusubx/subONanozymewithPeroxidaseandNear-InfraredLightEnhancedPhotothermalActivityforWoundAntibacterialApplication.[J].ACSappliedmaterialsinterfaces,2022,14(22).SunY,XuB,PanX,etal.Carbon-basednanozymes