纳米颗粒(Nanoparticles,NPs)因其具备一些独特性能而越来越受到人们重视。与传统材料相比,纳米铜颗粒具有体积小、比表面积大、活化能高、活性位点多等诸多独特的优良性能,使得其在诸多领域都有着极为广泛的应用潜力。常见的铜氧化物包括氧化铜、氧化亚铜,除此之外还存在一种较少见的铜氧化物:Cu₄O₃。Cu₄O₃最初于十九世纪七十年代末被发现于铜矿中,一般与氧化铜、氧化亚铜共存,很少以纯物质存在。Cu₄O₃是一种亚稳态物质,结构不稳定,Cu(Ⅰ)与Cu(Ⅱ)同时存在,因而难于制备。本研究首次通过微生物法制备出环境相容性较高的Cu₄O₃ NPs。研究结果如下:(1)从土壤中分离纯化获得了一株耐铜的解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens DJ1用于Cu₄O₃的生物合成,经过X射线衍射、透射电镜、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱等多种表征手段对其物相、结构进行表征。(2)所得Cu₄O₃NPs可作为纳米酶使用,具有类过氧化物酶活性,可催化TMB氧化反应。利用响应面分析法获得了该反应的最优实验体系。依据其类过氧化物酶活性建立了过氧化氢及葡萄糖的检测方法。Cu₄O₃ NPs纳米酶在0-3.5 mmol·L^-1范围内可实现对H₂O₂的定量检测,其检测限为0.14μmol·L^-1。纳米酶在0-2 mmol·L^-1范围内可实现对葡萄糖的定量检测,其检测限为0.26μmol·L^-1。纳米酶对葡萄糖的定量检测可在果糖、蔗糖、阿拉伯糖、甘露醇等干扰组分存在时保持稳定,具有较好的专一性。利用其对脱纤维羊血中的葡萄糖进行检测,检测结果与葡糖氧化酶试剂盒检测结果接近,证实了其用于葡萄糖检测的可靠性。(3)所得Cu₄O₃ NPs可脱色结晶紫、靛蓝胭脂红、孟加拉红等三种染料,对于终浓度3 mg·L^-1结晶紫、4 mg·L^-1靛蓝胭脂红、5 mg·L^-1孟加拉红,180 min脱色率分别可达16.90%、24.47%、9.02%。三种染料的脱色效果均受p H影响。在p H为7的脱色体系中引入介体乙酰丁香酮可将三种染料的脱色率分别提高1.53%、11.83%、6.16%。加入自由基螯合剂对染料脱色有不同程度的抑制作用,三种染料脱色过程中均伴随超氧阴离子·O₂^-的形成。(4)所得Cu₄O₃ NPs对大肠埃希氏菌、粘质沙雷氏菌具有抑菌活性。其对大肠埃希氏菌的最小抑菌浓度为0.1 mg·m L^-1,最小杀菌浓度为1.5 mg·m L^-1,其半最大效应值为0.8496 mg·m L^-1。其对粘质沙雷氏菌的最小抑菌浓度为0.1 mg·m L^-1,最小杀菌浓度为1.5 mg·m L^-1,其半最大效应值为0.9966 mg·m L^-1。Cu₄O₃ NPs可导致菌体形态异常,可破坏细胞膜通透性,并可诱使菌体细胞产生氧化应激。