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近年来,科学家发现了许多具有类似生物酶活性的纳米材料并将其命名为纳米酶(nanozyme)。纳米酶既具有生物酶的高效性、专一性、活性可控性等特点,也具有稳定性高、易于批量生产和耐储存等优点,在能源、环境、医药和生物技术等方面展现出广泛的应用前景。本研究利用水热法合成了具有过氧化物酶特性的新型钻铁双金属氧化物复合纳米材料,并就其过氧化物模拟酶特性及生物学应用展开了研究。1.以Fe3+、Co2+、尿素和甘油为原料采用水热法合成了钻铁双金属氧化物复合纳米材料,并对其进行了 TEM、HRTEM、XRD、EDS、FTIR以及VSM分析。结果表明:通过控制结晶动力学,可获得不同晶体类型、形貌和粒径的复合纳米材料。(1)晶化时间2h,晶体呈纳米棒状,且不具有磁性;(2)晶化时间7h,晶体呈纳米棒/颗粒状,饱和磁化强度为57.3emu/g,矫顽力为OkOe;(3)晶化时间20h,晶体呈纳米颗粒状,饱和磁强度为32.9emu/g,矫顽力为0.42kOe。2.对钴铁双金属氧化物纳米材料的过氧化物模拟酶性质进行了研究。实验结果表明:钻铁双金属氧化物纳米材料能够催化H202氧化TMB、ABTS和OPD等底物,说明其具有过氧化物模拟酶性质。稳态动力学结果分析表明三种不同形貌的复合材料的催化行为均符合典型的Michaelis-Menten动力学方程,其催化机理遵循乒乓机理。钴铁纳米棒相对于底物TMB的米氏常数(Km)为0.16,钻铁纳米棒/颗粒复合物相对于底物TMB的Km为0.26,钴铁纳米颗粒相对于底物TMB的Km为0.37,且均低于HRP相对于TMB的Km(0.434),说明三种材料对TMB的亲和力均比HRP的要高。对钴铁纳米棒/颗粒复合材料过氧化物模拟酶催化活性进行了系统研究,并建立了基于该纳米酶检测过氧化氢和葡萄糖的方法。其催化活性受反应pH、温度和H202的浓度的影响,最优反应条件分别为pH4.0、40℃和50mM。对过氧化氢检测的线性范围为2-20μM,检测限为1.84Mm;对葡萄糖浓度检测的线性范围为2-200μM,检测限为3.4μM。相对于HRP而言,钴铁复合材料具有化学稳定性高、经济且能够重复利用等特点。