生物酶作为一种具有强劲催化功能的生物大分子,由于其独特的可折叠的三维空间结构,因此具有超高的催化效率和对底物分子的特异选择性,被广泛的应用于催化、医药、生物、传感、环境等诸多领域。但也正是生物酶的这种成分特点,使其不可避免的出现易失活,易降解等缺陷。而且生物酶大多从生物体内提取,这样一来成本必然高昂。此外生物酶对外界环境非常敏感,在过酸、过碱、高温等条件下容易失活。针对生物酶的缺点,科研人员长期致力于开发人工模拟酶来代替生物酶。自2007年我国科学家阎锡蕴等人发现四氧化三铁纳米粒子具有和天然辣根过氧化物酶相似的催化性质以来,纳米材料模拟酶（简称纳米酶）的研究取得长足的进步和发展。与生物酶相比,纳米酶的合成容易,理化性质稳定,可重复回收利用等优点受到了科研人员的青睐。但是必须清楚的认识到,纳米酶的活性调控仍然是一项具有挑战意义的工作,而且纳米酶在抗菌方面的研究也是非常有意义的。本论文中,我们设计合成了一系列的纳米酶,并且考察了它们的抗菌性能。主要内容包括:1.通过氯化钾和氯化铵的刻蚀作用合成具有缺陷的石墨相碳化氮。利用石墨相碳化氮中丰富的N位点,通过水热的方法将廉价的铜离子修饰在石墨相碳化氮表面。FT-IR、XRD、XPS等表征分析结果证明了我们已经成功的合成了具有缺陷的石墨相碳化氮,并且通过EDS-mapping证明了后修饰的铜负载到了石墨相碳化氮的表面,HRTEM图未观察到金属纳米粒子的生成。酶动力学实验表明所合成的负载金属铜的缺陷石墨相碳化氮纳米酶（简称Cu-D-g-C₃N₄）的催化常数是天然辣根过氧化物酶的218倍。细菌实验表明,Cu-D-g-C₃N₄纳米酶能够抑制89.7%的大肠杆菌的生长。2.首先利用经典的ZIF-8合成方法,将Zn²⁺换成Fe²⁺,预先让亚铁与配体二甲基咪唑反应聚合,然后通过球磨的手段将其粒径尽可能的缩小,最后和g-C₃N₄的前体三聚氰胺一起煅烧,利用g-C₃N₄的环状空腔结构限制前体中的Fe过多聚集。HRTEM表明煅烧之后Fe-g-C₃N₄中的Fe并没有发生聚集。XPS和穆斯堡尔谱证明了Fe-g-C₃N₄中的Fe主要是以Fe²⁺的状态存在。EXAFS结果表明,在Fe-g-C₃N₄没有Fe-Fe键,Fe主要是以四配位的Fe-N形式存在。酶动力学表明其催化常数是天然辣根过氧化物酶的4900倍,通过反应活化能的考察发现,Fe-g-C₃N₄-TMB-H₂O₂活化能仅为6.547 kJ/mol。最后Fe-g-C₃N₄细菌实验表明Fe-g-C₃N₄纳米酶能够抑制90.7%的大肠杆菌的生长。3.我们通过简单的方法合成了杂化的FeNPs-MoO₃-g-C₃N₄纳米酶,在引入双金属作为催化位点之后,纳米粒子并没有阻塞g-C₃N₄原有的孔洞结构,实验表明,比起单一FeNPs作为金属活性位点,引入MoO₃能够产生协同作用,提高酶的催化性能。FeNPs-MoO₃-g-C₃N₄纳米酶能够催化过氧化氢产生羟基自由基氧化TMB发生显色反应,体现出类似天然辣根过氧化物酶的催化性能。酶动力学参数证明其有着优异的过氧化物酶特性,对于底物TMB而言,FeNPs-MoO₃-g-C₃N₄纳米酶的催化常数是天然酶的543倍,是Fe₃O₄NPs的10倍。不同于大部分纳米酶在中性条件下失活的特性,FeNPs-MoO₃-g-C₃N₄纳米酶在pH为7的条件下,仍然能够抑制90.9%的大肠杆菌的生长。