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天然酶是一类高效的生物催化剂,然而在工业生产条件下,其催化效率、活性和稳定性都会降低,从而影响了其大规模地实际应用。近年来,研究人员开始关注并致力于开发出具有更高稳定性和催化活性的人工模拟酶替代天然酶。本文以石墨烯量子点(GQDs)和氧化铜纳米粒子(CuO NPs)的复合材料为对象,研究了该复合材料的制备过程及其过氧化物模拟酶催化性能,并将其应用于H2O2和葡萄糖的分析检测。论文第一章简要综述了纳米材料过氧化物模拟酶的相关研究进展,主要包括纳米材料过氧化物模拟酶的种类、性能评定方法及其在分析化学中的应用等。论文第二章首先采用微波辅助水热合成法制备了 GQDs,并通过化学沉淀法在GQDs上原位生长CuO纳米粒子制备了 GQDs/CuO纳米复合材料。考察了制备温度、时间、pH值、原料用量等因素对GQDs/CuO纳米复合材料催化性能的影响,确定了最佳制备条件。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、原子力显微镜、红外光谱、拉曼光谱等多种技术对所得GQDs/CuO复合材料的组成、形貌、尺寸以及结构性能等进行了表征。论文第三章系统考察了 GQDs/CuO纳米复合材料过氧化物模拟酶的催化性能。GQDs/CuO纳米复合材料具有优异的过氧化物酶催化活性,能够在H2O2存在下有效地催化氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)得到蓝色产物。稳态动力学测试结果表明该复合纳米材料的催化过程与典型的Michaelis-Menten动力学模型类似,动力学催化机理符合乒乓机制。米氏常数则显示GQDs/CuO纳米复合材料对底物的结合能力大于天然辣根过氧化物酶(HRP)。催化反应机理研究表明GQDs/CuO纳米复合材料过氧化物模拟酶活性的本质来源于高反应活性羟基自由基(·OH)的产生。基于GQDs/CuO纳米复合材料的过氧化物模拟酶活性,构建了过氧化氢和葡萄糖的比色传感分析方法。测定过氧化氢的线性范围为5.0×10-7-1.0×10-5 mol L-1,检出限为1.7×10-7 mol L-1。测定葡萄糖的线性范围为2.0×10-6-1.O×10-4 mol L-1,检出限为5.9×10-7 mol L-1。将所建立的方法应用于血清样品中葡萄糖含量的分析测定,结果与医院测定值相符。