天然酶是从植物中提取出的具有特殊大分子结构的物质,由于其独特的选择性和高效性,被广泛应用于传感器的构筑。但是,天然酶易失活、难提取分离、价格昂贵等缺点限制了它进一步的应用。随着纳米技术的进步,人们合成了能够代替天然酶的纳米材料模拟酶,成功克服了天然酶的不足。然而,有时单一的纳米材料由于材料本身的原因导致催化活性不高,采用有机功能分子修饰无机纳米材料,借助有机-无机复合材料的协同催化作用,以提高其催化活性。本文采用简单温和的水热法,首次用带有羧基的有机共轭分子苝二酰亚胺(PDI)分别修饰四氧化三钴(Co3O4)、氧化铜(CuO)纳米材料,得到有机-无机复合纳米材料。采用透射电镜(TEM),X-射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等一系列技术手段对合成的有机-无机纳米复合材料进行了表征。实验结果表明,这两种复合材料都具有过氧化物模拟酶的性质,而且与未功能化的单一纳米材料相比,经过PDI功能化制备的纳米复合材料具有更高的过氧化物酶活性,具体表现为:在过氧化氢(H202)存在的条件下,能够加快催化无色底物TMB的氧化,产生蓝色的氧化产物oxTMB,该颜色变化过程肉眼可见。此外,进行了这两种复合材料催化机理的探讨。选用对苯二甲酸作为荧光探针,探讨了 PDI-Co3O4NCs和PDI-CuO参与催化反应的催化机理。有趣的是,这两种材料分别对应于两种不同的催化机理:PDI-Co3O4NCs为电子转移机理,而PDI-CuO是羟基自由基机理。基于上述两种纳米复合材料的出色的过氧化物酶活性,我们构建了高灵敏度和高选择性的比色传感器用于定量检测过氧化氢和葡萄糖。在H202的检测中,PDI-Co3O4体系的检测限为2.37μM,线性范围:3-60 μM;PDI-CuO体系的检测限为2.38μM,线性范围:5-100μM;对于葡萄糖的检测,PDI-Co3O4和PDI-CuO体系的检测限分别为2.77 和0.65 μM,线性范围分别为:3-30 μM和5-50 μM。实验证实我们构建的比色传感器对于检测过氧化氢和葡萄糖都具有较高的灵敏度和良好的线性响应。