Adv Mater:磷掺杂改善Fe单原子类酶催化活性
纳米技术 纳米 2023-02-02

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由于Fe-N-C单原子催化剂的结构为担载于碳基底上的相互分离Fe活性位点,因此这种结构很好的模拟自然过氧酶的Fe-Nx位点。为了进一步实现应用于生物传感,仍需要进一步提高单原子Fe的活性。

有鉴于此,华盛顿州立大学(WSU) 林跃河(Yuehe Lin)、吕昭媛(Zhaoyuan Lyu)等报道通过引入杂原子磷大幅度提高Fe-N-C单原子位点的酶催化活性

本文要点

(1)

设计合成了具有大量Fe-N4位点的以为碳纳米线催化剂,以1D聚吡咯作为碳原料,环己六醇六磷酸提供磷原子用于在碳材料中掺杂磷原子,这种引入的磷原子通过长程相互作用影响Fe催化活性位点的性能。实验结果显示,修饰磷原子能够大幅度提高类酶活性,但是当进一步提高磷掺杂量反而降低催化活性。

(2)

将FeNCP/NW催化剂用于神经递质乙酰胆碱的比色检测,验证这种催化剂具有优异的性能。通过多种多样的表征和机理研究以及DFT理论计算,能够深入理解FeNCP/NW表现类似过氧化酶的催化机理。

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参考文献

Shichao Ding, Jordan Alysia Barr, Zhaoyuan Lyu, Fangyu Zhang, Maoyu Wang, Peter Tieu, Xin Li, Mark H. Engelhard, Zhenxing Feng, Scott P. Beckman, Xiaoqing Pan, Jin-cheng Li, Dan Du, Yuehe Lin, Effect of Phosphorus Modulation in Iron Single-Atom Catalysts for Peroxidase Mimicking, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202209633

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202209633


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