随着纳米技术、生物技术和催化科学的融合,人们在纳米催化领域的研究获得重大的进展。到目前为止,许多具有酶催化活性的纳米材料已经发展成为新一代的酶模拟物,这些酶模拟物在环境化学上具有广泛的应用。本论文主要设计了三种具有吸附和催化双功能的酶模拟物,并开展了其在染料降解的应用。主要结果如下:1.采用维生素C作为温和的还原剂,使用简单的一锅法制备了具有吸附和催化双功能的血红素-石墨烯纳米复合物。血红素通过π-π相互作用与石墨烯结合,形成稳定的血红素-石墨烯纳米复合物。制备的血红素-石墨烯纳米复合物具有优异的过氧化物酶催化活性和吸附能力。实验结果证明在水溶液中,血红素-石墨烯纳米复合物可以通过吸附染料,再通过催化作用将染料除去。2.首次将具有过氧化物酶活性的石墨烯-金纳米粒子复合物用于环境化学。采用氯金酸作为前驱体制备金纳米粒子,将金纳米粒子与氧化石墨烯复合后,制备具有优异过氧化物酶活性和吸附能力的石墨烯-金纳米粒子复合物。由于其优异的吸附和催化能力,石墨烯-金纳米粒子复合物可以通过协同吸附和降解作用有效捕获和除去染料。以亚甲基蓝、甲基橙和罗丹明B为例,研究结果表明所制备的石墨烯-金纳米粒子复合物对这些染料的除去效率达90%以上。3.在前面两个研究的基础上,尝试利用生物可降解的丝素蛋白负载具有过氧化物酶活性的五氧化二钒纳米线,通过自组装制备三维多孔丝素蛋白五氧化二钒纳米线复合海绵。利用复合海绵具有吸附和催化功能,可以有效吸附染料污染物,并通过催化作用除去染料,拓展了生物可降解载体在纳米仿生催化剂中的应用。