通过熔体快淬-去合金化相结合的方法制备了纳米多孔铜材料，经过扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及X射线衍射表征后，发现此材料具有三维开放式、双连通结构的条带状结构，孔径在20 nm左右。具有这种多孔结构的铜材料具有较高的比表面积以及催化活性。将其应用于类酶活性研究，用此材料催化TMB与过氧化氢的氧化反应。反应物经过多孔铜纳米材料的催化，能够快速产生蓝色的TMB的氧化物，这说明多孔铜纳米材料对TMB与过氧化氢的反应有着较好的催化效果。在这之后改变不同的实验条件，比如温度、pH等因素对实验的影响，得出了此催化反应的最佳实验条件。在此基础上，进一步实现了对多巴胺的灵敏检测，由于多巴胺的加入会抑制反应的发生，会消耗反应体系中过氧化氢，我们可以通过这个方法完成对多巴胺的检测。该方法的灵敏度高，检出限也低，为检测多巴胺提供了新的检测途径。
目录
1 绪论 1
1.1模拟酶活性研究 1
1.1.1生物酶的简介 1
1.1.2模拟酶的简介 1
1.2 不同种类的纳米材料模拟酶 2
1.3影响纳米材料模拟酶的性质的因素 2
1.3.1 尺寸和比表面积 3
1.3.2 形状和形貌 3
1.3.3 表面修饰涂层 3
1.3.4 成分 3
1.3.5 活化剂和抑制剂 3
1.3.7 其他因素 3
1.4多孔铜纳米材料 4
1.5多巴胺的介绍 4
2 实验部分 5
2.1 实验试剂 5
2.2 实验仪器 5
2.3 多孔铜纳米材料的制备 6
2.4 多孔铜纳米材料的处理 6
2.5 实验准备 6
2.6测量方法 6
3 结果与讨论 8
3.1多孔铜纳米材料的表征 8
3.2多孔铜纳米材料类酶活性的研究 9
3.2.1 pH值对多孔铜纳米材料催化行为的影响 10
3.2.2温度对多孔铜纳米材料催化行为的影响 12
3.2.3 多孔铜纳米材料的浓度对催化行为的影响 13
3.2.4 H2O2作为底物的多 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
孔铜纳米材料的表观Km值。 15
3.2.5 TMB作为底物的多孔铜表观Km值。 18
3.2.6米氏常数对比 20
3.3 多巴胺的检测 21
4 结语 23
参考文献 24
致谢 25
绪论
1.1模拟酶活性研究
1.1.1生物酶的简介
生物体内的活细胞孕育发生了酶，并对其底物具有巨大的相异性和高效催化能力，它是一种很重要的蛋白质或RNA[1]。通过它的催化作用，生物体内的各类化学作用在特别温和的环境下也能高效率、定向地进行着[2]。
对于酶的高效性来讲，它体现在以下几个方面：
与没有酶参与的反应对比来看，它的效率是非催化反应效率的几亿倍以上，有的甚至达到1020倍[3]。
酶参与的生物反应具有很强特定性，某种生物酶只能催化特定的反应[4]。除此以外，生物酶的分子量很大，结构也很复杂，所以说会有其它的因素会影响它的催化效果，如温度、酸碱度等会改变酶的生物结构。
关于酶的催化反应的学说有很多，但大部分人认为酶的中间产物理论较为合理。这个学说认为，在酶参与的催化反应中，反应物首先会与酶的活性部分结合，生成中间产物，然后中间产物再分解成我们所需的生成物和酶的活性部分[5]。
1.1.2模拟酶的简介
生物酶的超强催化效果是我们想要的，然而，我们对自然界中的天然酶的提纯则困难重重，而且合成的费用也高，所以我们将目光瞄向了人工合成酶的研究。相比于天然酶来说，与天然酶的超高成本相比，人工合成酶不但填补了天然酶催化剂产量的不足，并且可以通过基因工程对酶进行定向革新，从而拥有纯度更高且更具有优点的酶。虽然人工酶比天然酶提纯更具有优势，但是人工酶的合成也并不是我们想象中的那么简单。因为我们需要了解一个酶的催化过程，了解它的哪些部分在催化过程中起关键的作用。不仅如此，如果合成的成本太高，方式不够简单快捷的话，人工酶的合成也没有意义了。据我们了解，1977年达尔(Dhar)报道，人工合成的序列为Glu一Phe一Ala一Glu一Glu一Ala一Ser一Phe的多肽具有溶菌酶的活力，其活力为天然酶的50%。1990年斯图尔德等人就成功的合成了人工酶，他们是借用胰凝乳蛋白酶底物酪氨酸乙酯为模板，模拟了蛋白酶的活性位点，用计算器模拟出了由氨基酸残基组成的多肽[6]。除了这些，人们还开发了一系列冠醚、双核配合物模拟酶等，但事实上，它们太复杂，难分离，难回收，还极易污染环境，人们就希望继续寻找更简单、更稳定、更小的人工酶，并希望拥有比自然界中的天然酶更“实惠”的人工酶。在之后，研究人员就发现了拥有过氧化物酶性质的四氧化三铁磁性纳米颗粒具有传统酶不具有的天然优势，它成本低、稳定，在各个领域都有它的贡献。而在本论文中，我们取用“纳米酶”这个专业名词，它专指人工合成的具有类酶活性的纳米材料。其中有一种复合酶含有辅基，它也会促进酶的催化作用。在模拟酶中有些部分与反应有关，被称作活性中心，往往酶分子中的活性中心越多，它的催化效果越好。酶作为蛋白质大分子，大多有碳链骨架，所以研究者就会用有机物以碳链骨架为模型，再加入具有催化效果的基团，形成具有一定空间结构的模拟酶，其中金属酶就是一种。由于金属的稳定性不同，它们就能够被其他金属替换，所以我们常常通过引入不同的过渡金属替换之前的金属的方法来制备不同性能的金属模拟酶,不同的金属离子有着不同的被替换速率，替换速率越大的金属离子越慢,也就更加稳定。与天然酶和之前的人工合成酶不同，我们可以更容易的合成纳米酶，并且纳米酶可以多次循环使用，更加稳定，不怕酸碱。除此以外，纳米材料模拟酶最大的优点是它的本身，纳米材料独有的优点。现在，化学结合、固定化等方法常用来制备纳米模拟酶[7]。在未来，纳米材料模拟酶将会越来越被重视，合成研究也会越来越成熟[8]。
1.2 不同种类的纳米材料模拟酶
从过氧化物纳米酶问世过后，更多的纳米酶接踵而至。我们可以从纳米材料的本身性质来归纳，可以分为以下几种[9]：
1．过渡金属基纳米酶。如CeO₂、CuS纳米粒等其他过渡金属纳米酶，以及FeO、FeS等纳米酶[10]；
2．贵金属基纳米酶。包括Au、Pt、Na纳米粒子与纳米棒等合金复合纳米材料[11]；
3．碳基纳米酶。如碳纳米管、氧化石墨烯、碳纳米点等。
此外，按照纳米酶的模拟类型，还可分为过氧化物模拟酶，过氧化氢模拟酶，氧化模拟酶，超氧化物歧化模拟酶，硝酸还原模拟酶等[12]。

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