天然酶作为一种高效的生物催化剂,广泛应用于医药和工业等领域中。然而,苛刻的条件下易变性和降解,回收和再循环困难,以及制备和纯化的成本高昂,很大程度上限制了天然酶的实际应用。因此,许多的化合物或材料通过设计能够重现酶的某些功能并被应用于许多不同的领域。由于对生物和环境严重的损害,重金属离子受到广泛关注,所以对重金属离子的检测以及重金属离子在生物富集中的分析检测是一项紧迫的研究任务。但是,传统的重金属离子检测技术有时不能满足实际需求。因此寻求快速,简便的检测方法具有现实意义。已有的报道证明重金属离子能够刺激并增强贵金属纳米颗粒的过氧化物酶样活性。因此,通过重金属离子调节贵金属纳米颗粒的过氧化物酶样活性,可以实现对重金属离子的检测。基于以上,本研究将金纳米粒子（GNPs）锚定在碳点（CDs）上,制备了GNP@CDs复合纳米材料,并对其性质和Hg²⁺能增强其模拟酶活性的机理进行研究。主要内容及结论如下:1.制备GNP@CDs并对Hg²⁺可增强其模拟酶活性的机理研究用赖氨酸分别作为碳前体和GNPs的配体及还原剂,成功地用一锅法将GNPs装饰在CDs上合成了纳米复合物,表示为GNP@CDs。我们发现GNP@CDs几乎没有显示类酶活性,只有Hg²⁺可以明显触发GNP@CDs的类过氧化物酶样活性。讨论了GNP@CDs触发类过氧化物酶样活性的可能原因,与大多数纳米酶的报道的情况不同。实验结果表明触发的类酶催化活性不是通过促进H₂O₂分解产生大量的羟基自由基（·OH）,而是由于Hg²⁺的增加,Hg²⁺在缓冲液中被还原,在GNP@CDs表面形成了金汞齐,使得纳米酶与底物之间的静电吸引力发生了变化,导致更多的底物在纳米酶表面结合,加速了电子从TMB向H₂O₂的转移。2.用GNP@CDs对Hg²⁺进行比色检测及对小球藻吸附Hg²⁺的监测在前一部分研究的基础上,构建了灵敏且具有选择性的比色传感器,用于Hg²⁺的定量分析,得到的线性范围是7¹50nM,检测限是3.7nM。同时,我们构建了三种不同的工作电极对Hg²⁺进行了电化学检测。这三种电极构建方式说明GNP@CDs是一种很有前景的材料,体现了对Hg²⁺的电化学检测能力。此外,所提出的比色触发式纳米酶传感器也成功应用于监测小球藻吸附汞离子的情况,并显示出优异的准确性。综上所述:本论文用简单的步骤成功制备了GNP@CDs复合纳米材料,并研究了Hg²⁺触发其模拟酶活性的机理是电子转移模式,为触发性纳米酶和底物相互作用的机理研究提供了证据,且将其用于构建Hg²⁺比色传感器,该传感器能监测小球藻吸附Hg²⁺的情况,证明了GNP@CDs在环境监测和生物学检测中的应用前景。