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自然界的一切生命活动都需要酶的参与。酶具有反应条件温和、专一性强及催化效率高等特点,在很多领域都有广泛的应用。然而天然酶来源有限,提纯困难,价格昂贵,使其应用受到了极大的限制,因此模拟酶的开发及应用研究越来越受到人们的关注。纳米技术的快速发展,纳米材料在催化研究领域的应用日趋广泛,其作为模拟酶的研究也备受人们关注。近几年来,一些类似石墨烯的层状金属二维材料,特别是过渡金属二硫属化物(TMDCs)引起了科研工作者们极大的兴趣。在本文中我们发现过渡金属二硫属化物(MoS2、WS2)纳米材料具有过氧化物模拟酶的催化活性,并利用这一性质构建了检测H2O2、葡萄糖、PO43-、胆固醇等的比色传感器。本论文主要分为以下四部分:第一章,主要介绍过渡金属二硫属化物的研究进展。第二章,我们发现二硫化钨(WS2)纳米片具有过氧化物模拟酶的催化活性,能够催化TMB-H2O2显色反应,生成蓝色产物。WS2纳米片的催化活性强烈依赖于温度、pH及反应时间,相应的优化条件分别为60 ℃、pH 6.9和30 min。稳态动力学分析结果表明WS2纳米片的催化行为符合典型的Michaelis-Menten动力学模型,其催化机理遵循乒乓机理。WS2纳米片对于底物TMB的表观米氏常数Km为1.83mM,对于H2O2的表观米氏常数为0.24mM。基于WS2纳米片的催化活性与H2O2的浓度相关,我们建立了一种廉价、简单、高选择性和灵敏的检测H2O2和葡萄糖的比色传感器。该传感器对H202的检测线性范围是10 μM到100 μM,检测限为1.2 μM;对葡萄糖的检测线性范围是5μM到300 μM,检测限为 2.9 μM。第三章,本实验室发现二硫化铝(MoS2)纳米片也具有过氧化物模拟酶的催化活性,能够催化TMB-H202显色反应,生成蓝色产物。加入磷酸根(PO43-)使得MoS2纳米片的催化活性降低,我们构建了一种快速、简便的检测可乐饮料中磷酸根的比色传感器。该传感器在2 μM到40 μM范围内具有良好的线性,检出限是0.79 μM。第四章,基于胆固醇在氧气存在下能被胆固醇氧化酶氧化生成4-烯胆甾烷酮和H2O2,我们利用MoS2纳米片的过氧化物模拟酶的催化活性,构建了一种快速、准确和简便的检测血清中胆固醇的比色传感器。该传感器对胆固醇的检测线性范围是2μM到200μM,检出限为0.76μM。