由于在生物传感、癌症诊断、免疫分析、环境修复等众多领域中的应用前景广阔，作为过氧化物酶模拟物的功能纳米材料的设计引起了极大的关注。在此，我们报道了一种在功能化还原氧化石墨烯复合材料上装饰半导体CuS纳米粒子（CuS-frGO）的简便合成方法。CuS-frGO具有出色的过氧化物酶模拟活性以及光催化性能。实际上，CuS-frGO在酸性条件下在Cr(VI)存在下催化H₂O₂分解为•OH自由基。产生的•OH自由基与用作•OH清除剂的对苯二甲酸反应，导致形成2-羟基对苯二甲酸，并在425 nm处发射荧光。基于这种机制，CuS-frGO被用作过氧化物酶模拟物，用于检测水性介质中的无机污染物Cr(VI)离子。所提出的具有高选择性和灵敏度的简单荧光技术已成功地用于检测26.60 nM浓度的Cr(VI)，其中，pH为4，0-200 nM线性范围内。合成的材料还显示出有效的光催化性能，且自然阳光照射下25分钟内对Cr（VI）离子达到99％的光还原效率。
 

Figure 1. CuS-frGO纳米复合材料的TEM图像（a,b,c）、HRTEM图像（d）、粒度分析（e）、SEAD模式（f）以及C（g）、O（h）、N（i）、Cu（j）和S（k）的元素曼谱图。

 
Figure 2. （a）在50 nM不同阳离子的情况下，TA-OH的荧光发射强度的变化；（b）在不同的无机和有机共存物质的情况下，CuS-frGO+Cr(VI)催化的TA-OH的荧光光谱;（c）CuS-frGO对Cr(VI)离子检测的可重复使用性研究：乙酸盐缓冲液（pH 4），催化剂（6 mg/L），TA（0.01 mM），Cr(VI)溶液（50 nM）和H₂O₂（50μL）。
 

Figure 3. （a）在光催化还原Cr(VI)离子过程中的紫外可见光谱变化;（b）在不同实验条件下，不同催化剂存在下还原Cr(VI)（Cr(VI)浓度= 0.1 mM，催化剂浓度= 0.4 g/L，pH 5）;（c）在可变pH值下, Cr(VI)的还原，以及（d）不同pH值下的Langmuir-Hinshelwood拟一级动力学图（Cr(VI)浓度= 0.1 mM，催化剂浓度= 0.4 g/L，pH值为5）。
 

Figure 4. 在0.1 M不同（a）阴离子和（b）阴离子存在下，CuS-frGO光催化剂在阳光照射下25分钟内催化Cr(VI)还原（反应条件：Cr(VI)= 0.1 mM，催化剂= 0.4 g/L，pH 5）。
 

Figure 5. CuS-frGO纳米复合材料在阳光照射下光诱导Cr(VI)还原为Cr(III)。
 
      相关研究成果于2019年由CSIR-东北科技学院Manash R. Das课题组，发表在ACS Sustainable Chem. Eng.（DOI: 10.1021/acssuschemeng.9b03043）上。原文：CuS Decorated Functionalized Reduced Graphene Oxide: A Dual Responsive Nanozyme for Selective Detection and Photoreduction of Cr(VI) in an Aqueous Medium。