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酶参与所有生命体的每个生化过程,是高效专一的天然催化剂,但是其内在缺陷如制备纯化成本高、操作稳定性低等,限制了其广泛应用。模拟酶的研究应运而生。伴随着纳米技术的发展,纳米酶的研究与日俱增,已经成为模拟酶领域的研究热点。但是,与天然酶相比较,纳米酶的催化效率较低,对底物的亲和能力较弱,已成为纳米酶领域发展的瓶颈。基于此,本文从新型的纳米酶材料金属有机框架和金属有机框架衍生物着手,通过优化制备方法、外加调控剂等手段,成功制备了系列过氧化物模拟酶,评估了其催化性能,探讨了构效关系及催化机理,并成功构建了过氧化氢和葡萄糖的检测方法。本论文分为五章:第一章:通过纳米酶领域的文献调研,从纳米酶的类型,纳米酶催化性能的调控方法和纳米酶的应用这三个方面简单介绍了纳米酶的发展,并归纳了目前仍存在的问题。第二章:通过微波辅助法制备了八面体的MIL-53（Fe）材料,发现其具有内在的过氧化物酶活性,能够催化过氧化氢氧化显色基质TMB、ABTS、OPD产生显色反应。通过稳态动力学实验,得到了Michaelis-Menten常数。以过氧化氢为底物,MIL-53（Fe）的米氏常数为0.03 mM,比Fe-MIL-88NH2和hemin@MIL-53（Al）-NH2低七倍多。此外,微波辅助法合成的MIL-53（Fe）对H2O2和TMB的表观米氏常数均低于通过传统电热溶剂法合成的MIL-53（Fe）,这可能是微波辅助法所得到的MIL-53（Fe）的八面体结构以及更小的晶体尺寸所致。表明微波辅助法具有简单、成晶快速和良好的相选择性。电子自旋共振实验结果表明,MIL-53（Fe）能够催化H2O2产生羟自由基。基于此,结合葡萄糖氧化酶催化溶解氧氧化葡萄糖生成过氧化氢的反应,构建了一个简单、灵敏、选择性好的葡萄糖检测方法。该方法测定葡萄糖的线性范围为0.25-20μM,检出限能低至0.25μM。该方法用于人体血样中葡萄糖的检测,获得了满意结果。第三章:成功制备了甘氨酸修饰的MIL-53（Fe）（Glycine-MIL-53（Fe））。SEM和XRD表征结果表明,甘氨酸的修饰并未改变MIL-53（Fe）的形貌和晶型结构。Glycine-MIL-53（Fe）比MIL-53（Fe）表现出更优的过氧化物酶活性,即能够催化H2O2氧化TMB呈现出更深的颜色。动力学分析表明,Glycine-MIL-53（Fe）相对于底物TMB的表观米氏常数值是MIL-53（Fe）的十分之一。因此,Glycine-MIL-53（Fe）更优的催化性能可能是与TMB更好的亲和能力所致。此外,与MIL-53（Fe）比较,Glycine-MIL-53（Fe）在酸性和碱性介质中更稳定。基于此,建立了一种简单、灵敏的H2O2和葡萄糖的测定方法。该方法测定H2O2的线性范围为0.1-10μM,检出限为49 nM。该方法测定葡萄糖的线性范围为0.25-10μM,检出限为0.13μM。该方法可用于人体中血糖的测定。第四章:金属有机框架的一步热解法是制备金属氧化物基纳米材料的通用方法。然而,此类金属有机框架衍生物在纳米酶领域的研究潜力还未有效开发。通过改变Ce-MOF的碳化条件如前体、温度和气体,制备了系列CeO2基纳米材料。通过评估对过氧化氢氧化TMB的催化能力,从中筛选出催化效果最佳的CeO2/C纳米线。CeO2/C纳米线通过Ce-MOF在氮气中530 oC热解得到。所得的CeO2/C纳米线中大量的氧空位和Ce3+是催化反应的活性位点,能够活化H2O2进而氧化TMB。此外,以MOF为模板的碳化法能有效防止活性位点团聚。CeO2/C纳米线中的活性位点在2-10的pH范围和4-80 oC的温度范围均稳定。基于此,构建了一种测定H2O2的比色方法。通过耦合葡萄糖氧化酶,可以实现对葡萄糖的测定。该方法测定葡萄糖的线性范围为1-100μM,检出限为0.69μM。该方法能够用于测定人体血清中葡萄糖的含量。以上结果显示了金属有机框架热解法在制备新型的高效稳定催化剂上的应用潜力。第五章:将具有催化活性的纳米材料嵌入碳骨架中,是构建高活性纳米酶的有效策略。而将金属有机框架一步碳化可以制备性能优良的新型多孔碳材料。为此,我们将CoNPs嵌入到NH2-MIL-88衍生的磁性碳（MC）中,制备了CoNPs/MC复合物。通过对比CoNPs、MC和CoNPs/MC的催化效果,发现CoNPs/MC比另外两种材料表现出明显更高的过氧化物酶活性。这种高过氧化物酶活性可能是由于CoNPs/MC能催化H2O2产生羟自由基和超氧自由基,进而氧化TMB变色。此外,CoNPs/MC在宽的pH范围和温度范围均稳定。这些结果证明CoNPs/MC是优异的过氧化物模拟酶。因此,通过耦合葡萄糖氧化酶,构建了一种测定葡萄糖的比色方法。该方法的线性范围为0.25μM至30μM,检出限为156 nM。该方法能够用于人体血清中的葡萄糖的含量,结果令人满意。我们的工作证明了嵌入金属纳米到金属有机框架衍生碳材料中这种策略的巨大潜力。