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Aumento de la actividad parecida a la peroxidasa de nanoenzimas monoatómicas a través de sitios Fe-N-C dopados con azufre para la rápida degradación de la rodamina B a pH neutro

  • 0Guangxi Key Laboratory of Electrochemical and Magneto-chemical Functional Materials, College of Chemistry and Bioengineering, Guilin University of Technology, Guilin 541006, P. R. China. wyzhu@glut.edu.cn.
Nanoscale +

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29 de agosto de 2025

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29 de agosto de 2025

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Resumen

Este resumen es generado por máquina.

Las nanoenzimas de un solo átomo dopadas con azufre (SAzymes) degradan efectivamente el tinte de rodamina B. Esta nueva enzima FeNC-SOx SA muestra una mayor actividad peroxidasa-mimética para un tratamiento eficiente de las aguas residuales a un pH casi neutro.

Área De La Ciencia

  • Ciencias del medio ambiente
  • Ciencias de los materiales
  • Catálisis

Sus Antecedentes

  • Los colorantes cancerígenos persistentes como la rodamina B (RhB) presentan importantes desafíos de remediación ambiental.
  • El desarrollo de catalizadores eficientes para la degradación del tinte, especialmente en condiciones ambientalmente relevantes, es crucial.

Objetivo Del Estudio

  • Sintetizar y caracterizar una nanoenzima de un solo átomo dopada con azufre (FeNC-SOx SAzyme) con una mayor actividad mimética de la peroxidasa.
  • Investigar el rendimiento catalítico de FeNC-SOx SAzyme para la degradación de la rodamina B en condiciones de pH casi neutro.

Principales Métodos

  • Síntesis de FeNC-SOx SAzyme mediante pirólisis y modificación del azufre.
  • Evaluación de la actividad parecida a la peroxidasa y de los parámetros cinéticos (constantes de Michaelis-Menten).
  • Evaluación de la eficiencia de degradación de RhB en diversas muestras de agua y estabilidad en un rango de pH.

Principales Resultados

  • El dopaje con azufre aumentó significativamente la actividad parecida a la peroxidasa (aumento de 12,39 veces) en comparación con el FeNC sin dopaje.
  • FeNC-SOx SAzyme demostró una afinidad superior con el sustrato y una degradación eficaz del RhB (> 96%) en 15 minutos a un pH de 6,5.
  • Se observaron altas eficiencias de degradación en muestras reales de agua (agua del grifo: 84,57%, agua del río: 71,37%) con una buena estabilidad sobre el pH 5,0-7,0.

Conclusiones

  • El dopaje de azufre es una estrategia efectiva para diseñar nanoenzimas de un solo átomo (SAzymes) para aumentar la actividad catalítica.
  • FeNC-SOx SAzyme ofrece una solución prometedora para el tratamiento eficiente y estable de aguas residuales de rodamina B a un pH casi neutro.
  • Este enfoque es particularmente adecuado para la industria textil con efluentes de tintes alcalinos.