基于Fe7S8纳米酶的智能可视化比色法检测过氧化氢开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：

纳米酶是一类具有类似天然酶催化活性和酶促反应动力学特征的纳米材料。纳米酶既不同于传统的小分子化学催化剂,也不同于以往的纳米载体固定化酶,属于新一代人工模拟酶,兼具催化高效性、高稳定性、多功能性、成本低且可大规模制备等特点,在生物医药、环境保护、农业、安全检测等方面展现出巨大的应用前景。与纳米酶相关的研究主要集中在纳米酶的催化活性、稳定性、特异性等方面。目前，天然纳米酶无法大规模应用，因为天然纳米酶的提取和纯化过程较为复杂，需要耗费大量时间和精力，使得其生产成本较高。且天然纳米酶容易受到外界环境的影响，如温度、ph值、离子强度等变化，导致其活性降低或失活。由于天然纳米酶的来源和制备过程不可控，不同来源和批次的天然纳米酶具有较大的差异性，因此其在实际应用中的效果也难以预测和重复。还由于天然纳米酶的特异性较强，只能催化特定的底物反应，往往只适用于特定的环境条件下，因此其应用范围较为受限。与天然纳米酶相比，人工纳米酶通常具有更好的稳定性，能够在不同的环境中保持高活性，可以通过改变其材料、形态、结构等方式进行设计和调节，易于大规模合成且合成成本通常比天然纳米酶低，在生物医学、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用。

根据组成成分的差异进行区分，纳米酶可大体分为金属纳米酶，金属复合物纳米酶碳基纳米酶等。金属纳米酶主要包括：过渡金属基纳米酶及贵金属基纳米酶。过渡金属基纳米酶是一类新型的酶，具有高催化效率和特异性，在生物医药、能源和环境等领域有广泛的应用前景。研究人员通过化学还原法制备了铜基纳米酶，并将其用于某些有机化合物的还原反应中，发现其具有高效率和良好的可重复性。wang等最近制备的空心硫化铜纳米立方体（h-cusncs）也显示出优异的类过氧化物酶活性^[1]。铜的存在赋予了所提出的h-cus nc具有fenton试剂的特性，从而具有更好的模拟性能。尤其是tmd，主要归因于其优异的物理化学性质^[2]。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

（1）比色传感器原理及研究进展

光学检测的优点就是无需参比电极，不受电磁场干扰，可以在非平衡条件下测量某些物质。比色传感器通过被测物质的颜色变化来进行分析，它以显色反应为基础，可以通过肉眼直接观察比较或者使用分光光度计直接或间接的对目标物进行检测，细致概括其原理以及金属硫化物纳米酶在比色传感领域的研究发展情况，了解比色分析法优点及其显色机制。

3. 研究的方法与步骤

通过阅读文献，分析调查资料，不断整理、汇总、总结文献，了解国内外的研究现状与成果，搜集相关理论依据及资料，为课题提供理论与数据支持。对所写课题有了完整系统的认识之后，展开实验，对各项反应条件进行优化并验证酶活性,进行稳态动力学分析，自由基清除，最后将实验成果落实到实际应用中。

研究步骤：

（1）查阅相关文献，找到原始文献和引证文献，尽可能多得扩充文献阅读量。

4. 参考文献

[1] zhu j, peng x, nie w, et al. hollow coppersulfide nanocubes as multifunctional nanozymes for colorimetric detection ofdopamine and electrochemical detection of glucose [j]. biosensors andbioelectronics, 2019, 141: 111450.

[2] sajedi-moghaddam a, saievar-iranizad e,pumera m. [j]. nanoscale, 2017, 9: 8052-8065.

[3] wang x, liao x, zhang b, et al. theelectrochemical immunosensor of the signal on strategy thatactivates mmoo4 (m=co, ni) peroxidase with cu2 to achieve ultrasensitivedetection of cea [j]. anal. chim. acta, 2021, 1176: 338757.

5. 计划与进度安排

2024年2月21日－3月21日：外文翻译、资料查阅

2024年3月21日－3月27日：翻译定稿、撰写开题报告

2024年3月27日-4月9日：查阅资料构思论文框架、编写开题报告