基于磁性微球螯合细胞色素P450酶的生物传感器快速检测水环境中持久性有机污染物

持久性有机污染物(POPs)对野生动物和人体健康造成不可逆转的严重危害，是当前全球环境保护的热点。本课题旨在利用细胞色素P450酶对持久性有机污染物强烈的催化能力及特异性，采用定向酶固定技术- - 金属螯合亲和法，结合磁性纳米粒子的量子尺寸效应、量子隧穿效应、电子隧道效应、表面催化效应、大的比表面积以及强的吸附性能来构建高灵敏度和高选择性电化学实时检测和降解持久性有机污染物的纳米生物传感器，研究细胞色素P450酶的直接电子传递机理及对持久性有机污染物的催化机理，获得持久性有机污染物敏感/传感和检测的新理论、新原理和新方法。最终建立起持久性有机污染物的实时、原位、动态检测的新方法，并成功用于环境实际样品的测试。

持久性有机污染物(POPs)对野生动物和人体健康造成不可逆转的严重危害，关于环境中POPs的检测与处理是当前全球环境保护的热点。本课题研发了一种基于功能化碳纳米管的定向酶固定技术——金属螯和亲和法，该法具有固载酶活性高、酶固定量多、载体可重复使用等特点，较好弥补了传统生物传感器酶固定方法的缺点，利用此法固载了葡萄糖氧化酶及辣根过氧化物酶等氧化还原性酶构建电化学生物传感器，实现了对苯酚、邻苯二酚及2-氯苯酚等高灵敏检测，并研究了其直接电子传递机理及催化机理。此外，利用纳米材料的量子尺寸效应、表面催化效应、大的比表面积、强的吸附性以及材料间的协同效应，研发了几种制备碳纳米管与纳米金复合物修饰电极的方法，并用酚类的高灵敏检测，获得持久性有机污染物敏感/传感和检测的新理论、新原理和新方法。研发了一步溶剂热法制备化学键合的BiOBr-石墨烯复合材料并用于高效光催化氧化处理有机染料。本课题成果将为POPs的检测与处理方法的研究提供有益理论与实际应用价值。经过前期研究，取得了如下成果，发表SCI论文6篇，论文他引23次，授权发明专利2项。