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長春應化所在單原子納米酶研究上獲重要進展
2019-05-07 | 編輯: | 【  

  可控合成具有天然酶性質的納米材料一直是生物材料領域研究熱點。自納米酶的概念提出以來,已有40余種納米酶被報道用于生物傳感、治療和環境保護等方面。然而,納米酶的低活性位點密度以及復雜的結構-晶面催化機理是納米酶技術發展所面臨的重大難題。 

  中國科學院長春應用化學研究所董紹俊研究團隊發現了一類單原子納米酶可作為新一代有前景的納米酶。納米材料負載的原子級分散且結構明確的金屬活性位點顯著增強了單原子納米酶的催化活性和機理研究。該成果以“Single-atom nanozymes”為題發表在近期《科學》子刊《科學·進展》(Science Advances)上。 

  他們報道了一種通過碳納米框架限域合成金屬單原子納米酶的方法。所合成的具有軸向五氮配位鐵活性中心(FeN5)的單原子納米酶具有最高的氧化酶活性,其催化速率常數是鉑的70倍以上。理論計算和實驗分析共同證明類酶活性位點和催化路徑是該單原子納米酶的高氧化酶活性來源。同時,實驗結果表明單原子納米酶彌補了傳統納米酶的缺陷,并且提出模擬天然酶活性中心是設計特異性單原子納米酶最有效的途徑。 

  以上工作得到國家自然科學基金和國家科技部基金的支持。

 

碳納米框架限域氮配位金屬活性位點模擬天然酶活性中心示意圖 

  文章鏈接

  (電分析化學國家重點實驗室) 

 
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