众多无机纳米材料长期被认为在接近生理条件下是化学惰性的。然而，近年来人们逐渐发现多种无机纳米材料具有类似于天然酶的活性，能够催化一系列生理条件下的化学反应。纳米酶如同天然酶一样，能够在温和条件下高效催化酶的底物，呈现出类似天然酶的催化效率和酶促反应动力学；但是它比天然酶稳定，即使在强酸/强碱或较大温度范围内，仍能保持85%催化活性。另外，纳米酶除了催化活性之外，还兼有某些独特的理化特性，这为设计复杂的催化体系提供了条件。虽然研究人员已经对尺寸、表面、组成、内部结构等物理化学参数对纳米酶催化效率的影响进行了广泛研究，然而目前有关应变效应对纳米酶催化效率的影响从未被报道和研究。近日，中佛罗里达大学的Xiaohu Xia和路易斯安那州立大学的Ye Xu合作以具有类过氧化物活性的Pd八面体和二十面体为模型系统，研究了纳米酶中的应变效应。结果发现，具有应变效应的钯二十面体的类过氧化物催化效率比无应变效应的钯八面体高2倍。而且，理论分析表明，拉伸应变比压缩应变更有利于OH自由基(催化反应的一种关键中间产物)的生成。Pd二十面体比Pd八面体更活跃，因为二十面体可以将表面应变效应放大。发威了验证这一概念，具有应变效应的Pd二十面体被应用于生物标志物的免疫测定，其性能表现优于无应变效应的Pd八面体和自然过氧化物酶。该研究为利用应变效应设计制备高性能纳米酶具有重要的借鉴意义。

Zheng Xi; Xun Cheng; Zhuangqiang Gao; Mengjing Wang; Tong Cai; Michelle Muzzio; Edwin Davidson; Ou Chen; Yeonwoong Jung; Shouheng Sun; Ye Xu; Xiaohu Xia. Strain Effect in Palladium Nanostructures as Nanozymes. Nano Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b03782

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b03782