金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠埃希氏菌(Ecoli)是我们日常生活中最为常见的感染菌,严重影响到人类的健康。由于抗生素的过度使用以及不合理的处理,细菌逐渐形成多耐药性,导致杀菌变得越来越困难。相比于抗生素,纳米抗菌材料具有不同的杀菌机理,可以减少多耐药性细菌的出现。硫化铜纳米材料因其低生物毒性、合成方法简单、光热稳定性高等优点,成为最突出的纳米抗菌材料。因此,研究的第一部分首先利用牛血清白蛋白(BSA)为模板,使用水热法合成了粒径均一的硫化铜纳米材料。这种合成的BSA-CuS纳米材料显示了优异的生物相容性以及很强的近红外光吸收能力,可以在激光密度为1.59 W/cm2的980 nm近红外光激光器照射下作为杀死病原菌的光敏剂。皮肤成纤维细胞毒性实验结果表明,BSA-CuS纳米材料具有很低的细胞毒性。同时,抗菌实验显示,在没有近红外光照射下,BSA-CuS纳米材料没有抗菌活性,相反,在有近红外光照射下,可以有效地杀死病原菌。有趣的是,BSA-CuS纳米材料对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌有着不同的抗菌机理,这可能归因于它们不同的细胞膜结构。由于本研究中BSA-CuS纳米材料的毒性低、合成方法简单、优异的生物相容性以及很强的光热转化效率(24.68%),BSA-CuS纳米材料与近红外光协同方法可高效杀灭病原菌。众所周知,染料废水主要为有机芳香族化合物,具有高化学需氧量(COD)、高色度以及高溶解性,即使是在很低的浓度下,也具有很明显的色度,同时也具有很强的毒性以及致癌性。最为关键的是,染料的分子结构复杂,导致其在热、光、微生物甚至在氧化剂存在下也很难去除。因此,亟需寻找一种绿色,高效的方法去除废水中的有机染料。本研究的第二部分以硅藻土为载体,负载CuS纳米材料用于光催化降解甲基橙以及亚甲基蓝染料。硫化铜纳米材料均匀地负载在硅藻土的表面,增加了催化剂表面活性位点,在自然光照下可以将双氧水催化氧化为羟基自由基。这种自由基能够有效地破坏有机物的分子结构,从而达到水处理的目的。同时,硅藻土通过物理吸附作用,将废水中的有机物底物吸附到表面,进一步增加了与自由基接触的几率。3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)显色实验表明合成的复合材料,可以充当过氧化氢酶,使过氧化氢酶底物TMB催化显色。因此,以硅藻土为载体负载的硫化铜纳米材料将为光催化降解有机污染物以及类酶活性研究提供一条新途径。