由于天然酶价格昂贵，制备、分离、储存困难，并且在实际应用中容易失活，所以亟需设计和构建高效的人工酶。一系列纳米碳材料，例如石墨烯、碳纳米管、碳量子点和石墨烯量子点具有过氧化物酶活性，其中，石墨烯量子点的活性最高。但是他们的催化机理还并不清楚。通过选择性的滴定去除石墨烯量子点表面的羰基，羧基和羟基，测定这些石墨烯量子点衍生物的过氧化物酶活性，曲晓刚课题组研究发现羰基是催化活性中心位点，羧基是底物结合位点，羟基的存在会抑制石墨烯量子点的过氧化酶活性。理论模拟进一步证实了上述结论。该工作不仅阐明了纳米碳材料过氧化物酶活性的本质，更为下一步针对性设计构建高活性的过氧化酶模拟酶提供了依据。该工作以封面文章发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7176 –7180 上。