作为一种具有类天然酶活性的纳米材料,纳米酶在生物传感、肿瘤治疗和环境保护等领域展现出良好的应用前景。在各类纳米酶材料中,碳基纳米酶具有稳定性高、生物相容性好、毒性低等优点,已经成为了纳米酶领域的研究热点。但是,与天然酶相比,单独的碳基纳米酶催化活性弱,导致其应用受限。目前,杂原子掺杂和调控纳米酶的形貌与结构是提高碳基纳米酶催化活性的有效途径。金属有机框架（Metal Organic Frameworks,MOFs）具有高度有序的孔隙结构、大的比表面积和可调控的结构等特征,是制备形貌和结构可调的杂原子掺杂的碳基纳米酶的理想前体。据此,本研究利用MOFs材料自身的结构优势并结合杂原子掺杂策略,通过简单的热解方法合成了两种金属、氮共掺杂的碳基纳米酶材料。并且由过渡金属元素掺杂进一步扩展到主族金属元素的掺杂,丰富了纳米酶材料的种类,也为高活性碳基纳米酶材料的研究提供了新思路。所构建的金属、氮共掺杂碳纳米酶具有良好的催化活性及稳定性等特点,用于总抗氧化能力和乙酰胆碱酯酶活性的测定,获得满意结果。主要研究内容如下:1、MOFs衍生的Cu、N共掺杂的碳纳米片作为类过氧化物酶用于总抗氧化能力的测定本部分研究通过简单的氮掺杂策略,使用Cu-MOF和双氰胺分别作为前体和氮源,一步高温碳化合成Cu、N共掺杂的超薄二维碳纳米片（Cu-NC）。催化实验表明,在700°C温度下煅烧得到的Cu-NC-700材料具有最优的类过氧化物酶活性。扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）和透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope,TEM）表征表明,Cu-NC-700呈二维片层结构,Cu、C和N元素均匀分布在片层结构中。X-射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS）表征证明,Cu和N成功掺入到碳纳米片中,并形成了Cu-Nx活性位点。与单独的Cu掺杂碳（Cu-C）和N掺杂碳（N-C）材料相比,Cu-NC-700材料的类过氧化物酶活性分别提高了19.06倍和15.84倍。Cu-NC-700纳米酶对3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）和H2O2的亲和力较好,Km值分别为0.077 m M和0.928 m M,比辣根过氧化物酶（Horseradish Peroxidase,HRP）的分别低4.63倍和2.98倍。自由基捕获实验结果表明,Cu-NC-700催化H2O2氧化TMB体系中主要的活性氧自由基是·OH。根据Cu-NC-700优异的类过氧化物酶活性,构建了测定H2O2、葡萄糖及抗坏血酸（Ascorbic Acid,AA）的分析方法,测定它们的线性范围分别为0.01–100μM、0.1–400μM及0.1–500μM,H2O2、葡萄糖及AA的检出限分别为10、100和90 n M。将该方法用于实际饮料样本中总抗氧化能力（Total Antioxidant Capacity,TAC）的测定,获得满意结果,研究结果为食品中TAC的测定提供了一种新方法。2、MOFs衍生的Mg、N共掺杂的多孔碳作为类氧化物酶用于乙酰胆碱酯酶活性的测定在上一部分工作的基础上,由过渡金属（Cu）掺杂进一步扩展到主族S区金属（Mg）的掺杂。通过对Mg-MOF前体进行简单的碳化处理,制备了镁、氮共掺杂的多孔碳（Mg/NC）纳米酶材料。催化实验表明,当PVP的加入质量为0.8 g时,得到的Mg/NC-0.8材料具有最优的类氧化物酶活性。TEM表征表明,制备的Mg/NC-0.8材料呈现二维片层结构,Mg和N成功掺入到碳基体中并且分布均匀。XPS表征进一步表明,Mg/NC-0.8材料表面形成了丰富的Mg-Nx活性位点。与单独的N掺杂碳（NC）材料相比,Mg/NC-0.8材料的类氧化物酶活性提高了10.94倍。机理研究表明,Mg/NC-0.8材料催化溶解氧氧化TMB的反应中,生成了O2·-、~1O2和·OH三种自由基。Mg/NC-0.8材料对TMB具有较高的亲和力,Km值为0.169m M。乙酰胆碱酯酶（Acetylcholinesterase,ACh E）能够催化氯化乙酰硫代胆碱（Acetylthiocholine,ATCh）水解产生硫代胆碱（Thiocholine,TCh）,而TCh能够抑制TMB的氧化,基于此,建立了一种灵敏、选择性检测乙酰胆碱酯酶活性的方法。该方法用于测定乙酰胆碱酯酶活性的线性范围为0.0001–1 U/L,检出限低至1×10-4 U/L。将该方法用于血清样品中乙酰胆碱酯酶活性的测定及其抑制剂的筛选,获得满意结果。