调节Fe单原子纳米酶的过氧酶类活性,通过原子规模的站点间距离工程
Long Chen1, Zhiqing Liu2, Youpeng Xiong1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, State Key Laboratory Incubation Base for Green Processing of Chemical Engineering, Shihezi University, Shihezi 832003, PR China.
Journal of colloid and interface science
|July 19, 2025
概括
这项研究通过精确控制铁 (Fe) 原子之间的距离来设计单原子纳米酶 (SAzymes). 优化的Fe-SAzymes表现出增强的过氧化酶类活性,并且可以检测低度的农药.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 开发单原子纳米酶 (SAzymes) 与受控的邻近金属原子活性中心是具有挑战性的.
- 精确调节原子间距离对于优化SAzyme性能至关重要.
研究的目的:
- 通过原子规模的网站间距离工程设计具有可调节的过氧化酶类活性的单原子纳米酶 (SAzymes).
- 研究Fe-SAzymes中的Fe活性中心距离和催化性能之间的关系.
主要方法:
- 在SAzymes中Fe活性中心的原子规模的站点间距离工程.
- 对SA酶配置 (FeN4,Fe2N8,Fe2N7,Fe2N6) 的表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以了解催化机制.
主要成果:
- Fe-SA酶表现出增强和可调节的过氧化酶类活性和迈凯利斯-门登动力学.
- Fe2N7-SAzyme表现出异常的特定活性 (24.72 U mg-1).
- Fe2N7-SAzyme由于强大的电子捐赠能力和有利的电子结构,表现出卓越的性能.
结论:
- 原子级跨站点远程工程是增强SAzyme过氧化酶类活性的一个有效策略.
- Fe2N7-SAzyme配置提供了高的催化效率.
- 开发的Fe2N7-SAzyme可以用于敏感农药检测,对马拉的检测极限为0.72 mg L-1.

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