1、生物酶具有高催化活性和特異性，但由于提取困難、純化復雜、穩(wěn)定性差、需要溫和的反應條件等缺點，導致其應用受到限制。納米材料因具備獨特的物理化學性質(zhì)，與生物酶的尺寸、形狀、催化活性等具有相似性而被廣泛研究。近年來對碳納米材料、金屬納米粒子和金屬氧化物納米粒子等納米模擬酶的研究越來越多。金屬有機框架化合物(MOFs)和層狀雙金屬氫氧化物(LDHs)都具有金屬離子可調(diào)，配合物或陰離子可改變的性質(zhì)。此外，未配位飽和的金屬離子是催化反應的活性中心，

2、而Fe(Ⅲ)的催化活性是金屬離子中較為突出的。因此，本文對近年來納米材料模擬酶和提高納米材料催化活性的方法進行了總結(jié)；對含鐵的 MOFs和LDHs的模擬酶活性進行了研究，并以化學發(fā)光法和比色法兩種手段建立了快速靈敏地檢測H2O2和葡萄糖濃度的分析方法。
　　首先，本文利用含鐵的金屬有機框架化合物(MOFs)，即 MIL-53(Fe)大幅度增強了luminol-H2O2體系在堿性反應條件下的化學發(fā)光，其強度是luminol-H2O2

3、體系的20倍。XRD證明MIL-53(Fe)反應前后的XRD形態(tài)沒有發(fā)生變化。通過對該化學發(fā)光增強體系的發(fā)光強度，熒光波譜和活性氧自由基的捕獲實驗等的分析，結(jié)果表明 MIL-53(Fe)在MIL-53(Fe)-luminol-H2O2體系中扮演催化劑的角色且具有較好的穩(wěn)定性，化學發(fā)光增強的原因可能是體系中生成了大量的O2 -和 OH等活性自由基。結(jié)合葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖產(chǎn)生H2O2的反應，我們建立了一種靈敏的、高選擇性的檢測葡萄糖

4、的方法?；瘜W發(fā)光強度的對數(shù)值和葡萄糖濃度的對數(shù)值之間存在良好的線性關(guān)系，線性范圍為0.1-10μM，檢出限為0.05μM。該方法在檢測血清中葡萄糖濃度時得到了令人滿意的結(jié)果。
　　其次，本文還發(fā)現(xiàn)花球狀CoFe LDH對luminol-H2O2體系和luminol體系的化學發(fā)光都有很強的促進作用，化學發(fā)光強度分別增強了180倍和14倍。機理研究表明，luminol-H2O2-CoFe LDH體系生成了大量的 OH和O2 -；lum

5、inol-CoFe LDH體系中只生成了大量的O2 -?；钚匝踔虚g體自由基與luminol反應，促進了化學發(fā)光強度的增強?；贑oFe-LDH對luminol-H2O2體系化學發(fā)光強度的增強效應，本文建立了一種快速簡單靈敏的測定H2O2和葡萄糖濃度的方法。對H2O2的線性范圍為0.01-3μM，檢出限為5 nM；對葡萄糖的線性范圍為0.07-3μM，檢出限為50 nM。我們還利用抗壞血酸清除O2 -抑制luminol-CoFe LDH體

6、系化學發(fā)光的原理，建立了快速測定抗壞血酸的化學發(fā)光分析方法。
　　最后，我們考慮到納米材料的形貌會對其催化活性產(chǎn)生影響。因此，本文還制備了納米片、納米卷和納米花三種不同形貌的NiFe LDH，并對它們的過氧化物模擬酶活性進行了研究。經(jīng)SEM、XRD、紅外光譜和熱重分析等表征手段證明三種不同形貌的NiFe LDH被成功制備。相比于NiFe LDH納米片和納米卷，檸檬酸鈉插入的花球狀t-NiFe-LDH-SC(0.4)具有更高的過氧化

7、物模擬酶活性；同時花球狀的t-NiFe-LDH-SC(0.4)具有對H2O2最高的親和力和對3.3′,5.5′-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)有最大的反應速率。與已有的納米材料模擬酶相比，t-NiFe-LDH-SC(0.4)也表現(xiàn)出對H2O2非常高的親和力。檸檬酸鈉的插入為催化反應提供了更多的結(jié)合位點和催化位點。t-NiFe-LDH-SC(0.4)催化TMB-H2O2的顯色反應的動力學符合米氏動力學，反應機理遵循乒乓機理?；诨ㄇ驙顃-NiFe