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天然酶对生化反应具有较高的特异性和催化效率,在生物体的大多数反应中起着至关重要的作用。但天然酶的操作稳定性差、对反应环境敏感、难以回收再利用且价格昂贵等缺点,限制了它的应用。纳米酶因其稳定性高、制备简单、成本低等优点被认为是天然酶的有效替代品,广泛应用在催化、传感、癌症诊断、治疗以及生物成像等各个领域。金属有机框架结构（MOF）是由无机金属中心（金属离子或金属簇）与有机配体自组装形成的具有周期性网络结构的新型多孔晶体材料,具有优异的催化性能,也应用于纳米酶领域。但三维MOF晶体固有的窄孔窗口限制了底物的扩散速率,从而降低了三维晶体中活性位点的可达性,限制了 MOF作为纳米酶的催化性能。二维纳米材料因其具有更大的比表面积、超薄厚度等独特的结构而广受关注,与大多数活性位点隐藏在骨架内的晶体不同,二维纳米材料表面具有丰富的可接近的活性位点,可进一步降低传质阻力,在催化领域具有巨大的应用潜力。金属有机框架纳米片是一种新型的超薄二维纳米材料,它结合了二维纳米材料和MOF晶体的优点,可用于制备性能优异的纳米酶。本论文以C o2+为金属源,2-甲基咪唑为配体,在DMF和去离子水的混合溶液中合成了一种二维超薄纳米片结构的Co-MOF材料D-ZIF-67,研究了其类酶活性,并利用D-ZIF-67所表现出的高类氧化酶活性开发了多种物质的灵敏、便捷的比色检测方法。具体的研究内容如下:（1）基于二维薄Co-MOF纳米片类氧化酶活性构建比色传感平台用于谷胱甘肽的检测在本实验中,我们通过三种不同的溶剂制备出了三种结构不同的Co-MOF材料ZIF-67,分别为六边形的片状结构（H-ZIF-67）、二维超薄类圆形的纳米片结构（D-ZIF-67）以及十二面体的三维结构（M-ZIF-67）,并通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱仪（FI-IR）、能量色散光谱仪（EDS）及X射线光电子能谱（XPS）等多种方法对MOF材料进行了表征。利用显色底物TMB,我们对三种材料的类酶活性进行了研究,结果显示二维超薄纳米片D-ZIF-67具有优异的类氧化酶活性。稳态动力学研究表明D-ZIF-67和底物TMB具有较强的亲和力,因此具有较高的类氧化酶活性。对材料的反应机理研究表明,D-ZIF-67纳米材料可催化O2生成O2·-和·OH,进而氧化底物TMB,生成氧化产物蓝色的oxTMB。还原性物质谷胱甘肽（GSH）不仅可以还原生成的oxTMB,而且可以抑制D-ZIF-67的类氧化酶活性,造成体系颜色变化,据此我们建立了灵敏、便捷的检测GSH的比色分析方法,线性范围为0.5μM-10μM,检出限为229.2 nM。采用该方法成功实现了对实际血清样品中GSH的检测,得到了令人满意的结果。该方法为检测谷胱甘肽提供了一个简单快速的比色传感平台,适合于现场可视化检测,同时也为二维D-ZIF-67纳米片开辟了新的应用途径。（2）结合镧系无限配位聚合物制备AMP-Tb@Au/D-ZIF-67材料用于选择性检测 Hg2+本实验中,我们通过硼氢化钠还原氯金酸在二维D-ZIF-67纳米片上生成Au NPs,制备Au/D-ZIF-67纳米复合材料,并进行了表征。由于Au NPs和二维超薄纳米片D-ZIF-67的协同作用,Au/D-ZIF-67纳米复合材料表现出更高的酶活性,类氧化酶活性比D-ZIF-67提升两倍左右。为提高检测的选择性,我们利用腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）与Tb3+自组装形成网状结构的镧系无限配位聚合物,包裹Au/D-ZIF-67复合材料。由于Hg2+与AMP具有更高的亲和力,Hg2+存在时会与Tb3+发生竞争配位,进而导致网状结构的破坏,释放出包裹的Au/D-ZIF-67复合材料。在催化底物TMB的存在下,Au/D-ZIF-67复合材料表现出高类氧化酶活性,氧化TMB使体系显现蓝色。基于此原理,我们实现了对Hg2+的快速、高选择性的比色检测,获得了较宽的检测范围为1-100μM,检出限为126.1 nM。通过将纳米酶材料与特异性的反应相结合,实现了目标物的选择性检测。该实验为构建基于纳米酶的特异性检测体系提供了一种新的设计思路。（3）核苷酸调节D-ZIF-67类氧化酶活性并用于水中邻苯二酚的比色检测本实验中,我们通过加入多种核苷酸类物质对D-ZIF-67材料的类氧化酶活性进行了调节,研究了核苷酸的种类对D-ZIF-67活性的影响。结果发现具有高负电荷的核苷酸分子ATP和CTP调节的D-ZIF-67可在中性条件下保持优异的类氧化酶活性。以CTP调节的D-ZIF-67为例,我们研究了缓冲液的种类、缓冲液的浓度以及CTP的浓度对D-ZIF-67材料类酶活性的影响。通过测定在宽pH范围内材料的类酶活性,证明了 CTP调节的D-ZIF-67在宽pH范围下仍能保持较高的类氧化酶催化活性,并实现了在中性条件下污染物邻苯二酚的比色检测,检测范围为1-30μM。这项工作很好地解决了目前纳米酶只能在酸性条件下发挥酶活性、适用范围窄的问题,核苷酸分子的加入使纳米酶能够在更宽的条件下适用,这大大拓宽了纳米酶在生物领域的应用前景。