纳米酶是一类新型人工模拟酶，是指自身具有生物酶催化活性的无机纳米材料，不仅具有生物酶催化活性高、特异性强和催化活性可调的优点，同时也克服了生物酶稳定性差、分离困难、价格昂贵的问题。因此，纳米酶广泛应用于生物样品检测、环境监测、免疫分析、肿瘤诊断与治疗等多个领域，成为一类具有广泛应用前景的材料。　　钴基纳米酶具有导电性高、延展性好和多金属氧化态等优点，因此在光、电传感领域展现出优异的性能和广阔的应用前景。目前，随着对钴基纳米酶研究的展开，发现其催化活性、催化类型和催化机理均有待进一步探索。因此，本论文围绕钴基纳米酶的催化活性优化和催化类型探索这两个方面展开研究，利用纳米技术调节纳米酶的形貌、结构、组成和活性中心，研究新型纳米酶，并深入探索各催化反应的机理。　　(1)通过静电纺丝法制备得到粒径均一、比表面积大、吸附性能好的Co3O4纳米管，并对其过氧化物模拟酶、过氧化氢模拟酶和氧化模拟酶的催化活性进行了全面的研究。针对其未见报道的氧化模拟酶催化活性，采用3，3，5，5-四甲基联苯二胺(TMB)作为底物，详细研究了Co3O4纳米管催化氧化TMB的反应和影响催化活性的因素，探究催化反应机理。在酸性条件下，TMB失去电子，O2作为电子受体，在Co3O4纳米管表面与TMB发生电子转移，利用Co3O4纳米管优异的导电性和较高的电子迁移率，促进了TMB与O2之间的电子转移，加快催化反应速率。此外，基于Co3O4纳米管的氧化模拟酶催化活性，建立了一种新型谷胱甘肽(GSH)比色传感器，检测限为30nM，线性范围为0.5-10μM，在保健品和化妆品的检测中具有较好的准确性，表明该传感器具有灵敏度高、选择性好和简单快速的优点。　　(2)采用牺牲模板法制备混合价态钴(MVSC)纳米材料，该方法制备得到的MVSC具有比表面积大、粒径均一、分散性好和制备简单快速的优点。以TMB作为底物考察MVSC的氧化模拟酶催化活性，由于MVSC具有超高的比表面积和独特的纳米结构，与其它钴基纳米酶相比，MVSC展现出更高的催化活性和对底物TMB的亲和性。此外，通过改变反应条件得到含有不同Co2+/Co3+比例的MVSC，研究Co2+/Co3+比例大小与其催化活性之间的关系，发现MVSC纳米酶具有催化活性可调控的特点，当Co2+/Co3+=1.25∶1时的MVSC催化活性最高。基于MVSC优异的氧化模拟酶催化活性，建立了两种比色传感器用于检测GSH和多巴胺，应用于药品、保健品、血样以及尿样的检测中，具有良好的准确性和灵敏度。　　(3)通过氧化刻蚀法对ZIF-67中Co2+进行部分氧化，得到混合价态ZIF-67(MVS-ZIF67)纳米材料。该方法制备的MVS-ZIF67不仅可保持ZIF-67的形貌、结构、晶型、和比表面积大小不变，还具有优异的氧化模拟酶催化活性，进一步证明了氧化刻蚀法可用于快速制备多种催化活性可调的纳米材料。与热解ZIF-67得到的Co3O4纳米材料相比，MVS-ZIF67具有更大的比表面积和优异的催化活性。当采用苯二胺作为底物时，MVS-ZIF67可快速催化邻苯二胺和对苯二胺氧化聚合，得到在445nm和495nm处有紫外吸收的氧化产物。据此，建立了一种简单的比色法用于苯二胺异构体的鉴别与检测，并将其应用于环境样品中邻苯二胺和对苯二胺的分析，结果显示该方法具有较好的精密度和准确性。　　(4)通过溶剂热法制备得到Co3O4/还原氧化石墨烯(rGO)复合纳米材料，不仅提高了复合材料的分散性和导电性，还发现该复合材料具有新的模拟酶催化性能，即磷酸三酯(PTE)模拟酶，在碱性条件下，可以催化对硝基苯基二乙基磷酸酯（简称“对氧磷”）的水解，得到水解产物磷酸二乙酯和对硝基苯酚。考察了影响该水解反应的条件，并研究了Co3O4/rGO复合纳米材料中各个组分在催化反应中的作用以及各组分质量比与催化活性之间的关系。结果显示，在Co3O4/rGO复合纳米材料中，rGO模拟PTE的活性中心，具有催化水解对氧磷的能力，Co3O4与rGO发生协同作用，加速电子转移，从而促进了催化反应速率。当rGO的质量分数为39.02％时，复合材料显示出较高的催化活性。对Co3O4/rGO进行动力学考察和催化剂性能测试，结果表明Co3O4/rGO具有优异的催化活性、良好的重复使用性、稳定性和耐受性，可作为一种高效的PTE模拟酶用于对氧磷的水解反应中。基于Co3O4/rGO的PTE模拟酶催化活性，建立了一种对氧磷比色传感器，其检测限为0.8μM，线性范围为8-140μM，在蔬菜、河水和自来水样品的对氧磷检测中显示出较好的准确性和灵敏度。