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中国董绍俊院士,新发现的单原子纳米酶有何大用?

2019-08-07 点击:1774
明升ms88

  纳米酶是具有酶样性质的催化纳米材料,具有成本低、高稳定性,可调催化活性,易于批量生产。由于这些原因,它们被广泛用于生物传感,治疗和环境保护。然而,纳米酶的活性位点的低密度与比天然酶更低的催化活性相关。

此外,它们的异质元素组成和衍生自小平面结构的复杂催化机制严重限制了传统纳米酶的广泛使用。由中国科学院长春应用化学研究所董少军院士领导的研究小组发现了一类新的单原子纳米酶。

它结合了最先进的单原子技术和固有的酶样活性位点。研究人员使用碳纳米束结合的轴向n-配位FeN5中心(FeN5SA/CNF)合成单原子纳米酶。理论计算和实验研究表明,fen 5SA/CNF的最高氧化活性是由酶样活性位点和催化机制决定的。原子分散的金属中心使原子利用效率和活性位点的密度最大化。

良好的协调结构为机械研究提供了清晰的实验模型。目前的研究结果表明,单原子纳米酶克服了传统纳米酶的关键缺陷。此外,模拟天然酶的活性位点似乎是合成具有高活性和清晰机制的单原子纳米酶的有效方法。

原子分散Fe位点示意图,原子结构表征和单原子纳米酶氧化物在模拟细胞crome P450活性中心的活性。图片:董绍军

此外,单原子纳米酶的催化性质和机制主要取决于活性中心的空间构型,而不是载体的尺寸,结构或表面。因此,通过改变支持的纳米材料,某些类型的活性位点可以扩展到具有明确定义的酶样机制的一般应用。该研究发表在《科学进展》,表明单原子纳米酶的定义为纳米酶的催化机理和合理设计提供了新的视角,也显示了下一代纳米酶的巨大潜力。传统纳米酶技术在复杂的尺寸,组成和表面依赖性催化方面以及固有的低活性位点密度方面面临巨大挑战。

一类新的单原子纳米酶,在纳米材料中具有原子分散的酶样活性位点,显着提高了催化性能并揭示了它们的作用机理。氧化酶催化模型反应,实验研究和理论计算表明,单原子纳米酶和碳纳米纤维限制的FeN5活性中心(FeN5SA/CNF)的催化行为类似于细胞色素P450的轴向配体配位血红素。 Fen 5SA/CNF具有明显的反应基团和关键协同效应,具有清晰的电子推动机制和其他纳米酶中最高的氧化活性(速率常数是商品Pt/C的70倍)和广泛的抗菌应用。

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纳米酶是一种具有酶性的催化纳米材料,具有成本低,稳定性高,催化活性可调,易于批量生产的优点。由于这些原因,它们被广泛用于生物传感,治疗和环境保护。然而,纳米酶的活性位点的低密度与比天然酶更低的催化活性相关。

此外,它们的异质元素组成和衍生自小平面结构的复杂催化机制严重限制了传统纳米酶的广泛使用。由中国科学院长春应用化学研究所董少军院士领导的研究小组发现了一类新的单原子纳米酶。

它结合了最先进的单原子技术和固有的酶样活性位点。研究人员使用碳纳米束结合的轴向n-配位FeN5中心(FeN5SA/CNF)合成单原子纳米酶。理论计算和实验研究表明,fen 5SA/CNF的最高氧化活性是由酶样活性位点和催化机制决定的。原子分散的金属中心使原子利用效率和活性位点的密度最大化。

良好的协调结构为机械研究提供了清晰的实验模型。目前的研究结果表明,单原子纳米酶克服了传统纳米酶的关键缺陷。此外,模拟天然酶的活性位点似乎是合成具有高活性和清晰机制的单原子纳米酶的有效方法。

原子分散Fe位点示意图,原子结构表征和单原子纳米酶氧化物在模拟细胞crome P450活性中心的活性。图片:董绍军

此外,单原子纳米酶的催化性质和机制主要取决于活性中心的空间构型,而不是载体的尺寸,结构或表面。因此,通过改变支持的纳米材料,某些类型的活性位点可以扩展到具有明确定义的酶样机制的一般应用。该研究发表在《科学进展》,表明单原子纳米酶的定义为纳米酶的催化机理和合理设计提供了新的视角,也显示了下一代纳米酶的巨大潜力。传统纳米酶技术在复杂的尺寸,组成和表面依赖性催化方面以及固有的低活性位点密度方面面临巨大挑战。

一类新的单原子纳米酶,在纳米材料中具有原子分散的酶样活性位点,显着提高了催化性能并揭示了它们的作用机理。氧化酶催化模型反应,实验研究和理论计算表明,单原子纳米酶和碳纳米纤维限制的FeN5活性中心(FeN5SA/CNF)的催化行为类似于细胞色素P450的轴向配体配位血红素。 Fen 5SA/CNF具有明显的反应基团和关键协同效应,具有清晰的电子推动机制和其他纳米酶中最高的氧化活性(速率常数是商品Pt/C的70倍)和广泛的抗菌应用。

纳米酶是一种具有酶性的催化纳米材料,具有成本低,稳定性高,催化活性可调,易于批量生产的优点。由于这些原因,它们被广泛用于生物传感,治疗和环境保护。然而,纳米酶的活性位点的低密度与比天然酶更低的催化活性相关。

此外,它们的异质元素组成和衍生自小平面结构的复杂催化机制严重限制了传统纳米酶的广泛使用。由中国科学院长春应用化学研究所董少军院士领导的研究小组发现了一类新的单原子纳米酶。

它结合了最先进的单原子技术和固有的酶样活性位点。研究人员使用碳纳米束结合的轴向n-配位FeN5中心(FeN5SA/CNF)合成单原子纳米酶。理论计算和实验研究表明,fen 5SA/CNF的最高氧化活性是由酶样活性位点和催化机制决定的。原子分散的金属中心使原子利用效率和活性位点的密度最大化。

良好的协调结构为机械研究提供了清晰的实验模型。目前的研究结果表明,单原子纳米酶克服了传统纳米酶的关键缺陷。此外,模拟天然酶的活性位点似乎是合成具有高活性和清晰机制的单原子纳米酶的有效方法。

原子分散Fe位点示意图,原子结构表征和单原子纳米酶氧化物在模拟细胞crome P450活性中心的活性。图片:董绍军

此外,单原子纳米酶的催化性质和机制主要取决于活性中心的空间构型,而不是载体的尺寸,结构或表面。因此,通过改变支持的纳米材料,某些类型的活性位点可以扩展到具有明确定义的酶样机制的一般应用。该研究发表在《科学进展》,表明单原子纳米酶的定义为纳米酶的催化机理和合理设计提供了新的视角,也显示了下一代纳米酶的巨大潜力。传统纳米酶技术在复杂的尺寸,组成和表面依赖性催化方面以及固有的低活性位点密度方面面临巨大挑战。

一类新的单原子纳米酶,在纳米材料中具有原子分散的酶样活性位点,显着提高了催化性能并揭示了它们的作用机理。氧化酶催化模型反应,实验研究和理论计算表明,单原子纳米酶和碳纳米纤维限制的FeN5活性中心(FeN5SA/CNF)的催化行为类似于细胞色素P450的轴向配体配位血红素。 Fen 5SA/CNF具有明显的反应基团和关键协同效应,具有清晰的电子推动机制和其他纳米酶中最高的氧化活性(速率常数是商品Pt/C的70倍)和广泛的抗菌应用。

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此外,它们的异质元素组成和衍生自小平面结构的复杂催化机制严重限制了传统纳米酶的广泛使用。由中国科学院长春应用化学研究所董少军院士领导的研究小组发现了一类新的单原子纳米酶。

它结合了最先进的单原子技术和固有的酶样活性位点。研究人员使用碳纳米束结合的轴向n-配位FeN5中心(FeN5SA/CNF)合成单原子纳米酶。理论计算和实验研究表明,fen 5SA/CNF的最高氧化活性是由酶样活性位点和催化机制决定的。原子分散的金属中心使原子利用效率和活性位点的密度最大化。

良好的协调结构为机械研究提供了清晰的实验模型。目前的研究结果表明,单原子纳米酶克服了传统纳米酶的关键缺陷。此外,模拟天然酶的活性位点似乎是合成单原子纳米酶的有效方法。它具有很高的活动性和明确的机制。

原子分散Fe位点示意图,原子结构表征和单原子纳米酶氧化物在模拟细胞crome P450活性中心的活性。图片:董绍军

此外,单原子纳米酶的催化性质和机制主要取决于活性中心的空间构型,而不是载体的尺寸,结构或表面。因此,通过改变支持的纳米材料,某些类型的活性位点可以扩展到具有明确定义的酶样机制的一般应用。该研究发表在《科学进展》,表明单原子纳米酶的定义为纳米酶的催化机理和合理设计提供了新的视角,也显示了下一代纳米酶的巨大潜力。传统纳米酶技术在复杂的尺寸,组成和表面依赖性催化方面以及固有的低活性位点密度方面面临巨大挑战。

一类新的单原子纳米酶,在纳米材料中具有原子分散的酶样活性位点,显着提高了催化性能并揭示了它们的作用机理。氧化酶催化模型反应,实验研究和理论计算表明,单原子纳米酶和碳纳米纤维限制的FeN5活性中心(FeN5SA/CNF)的催化行为类似于细胞色素P450的轴向配体配位血红素。 Fen 5SA/CNF具有明显的反应基团和关键协同效应,具有清晰的电子推动机制和其他纳米酶中最高的氧化活性(速率常数是商品Pt/C的70倍)和广泛的抗菌应用。

纳米酶是一种具有酶性的催化纳米材料,具有成本低,稳定性高,催化活性可调,易于批量生产的优点。由于这些原因,它们被广泛用于生物传感,治疗和环境保护。然而,纳米酶的活性位点的低密度与比天然酶更低的催化活性相关。

此外,它们的异质元素组成和衍生自小平面结构的复杂催化机制严重限制了传统纳米酶的广泛使用。由中国科学院长春应用化学研究所董少军院士领导的研究小组发现了一类新的单原子纳米酶。

它结合了最先进的单原子技术和固有的酶样活性位点。研究人员使用碳纳米束结合的轴向n-配位FeN5中心(FeN5SA/CNF)合成单原子纳米酶。理论计算和实验研究表明,fen 5SA/CNF的最高氧化活性是由酶样活性位点和催化机制决定的。原子分散的金属中心使原子利用效率和活性位点的密度最大化。

良好的协调结构为机械研究提供了清晰的实验模型。目前的研究结果表明,单原子纳米酶克服了传统纳米酶的关键缺陷。此外,模拟天然酶的活性位点似乎是合成具有高活性和清晰机制的单原子纳米酶的有效方法。

原子分散Fe位点示意图,原子结构表征和单原子纳米酶氧化物在模拟细胞crome P450活性中心的活性。图片:董绍军

此外,单原子纳米酶的催化性质和机制主要取决于活性中心的空间构型,而不是载体的尺寸,结构或表面。因此,通过改变支持的纳米材料,某些类型的活性位点可以扩展到具有明确定义的酶样机制的一般应用。该研究发表在《科学进展》,表明单原子纳米酶的定义为纳米酶的催化机理和合理设计提供了新的视角,也显示了下一代纳米酶的巨大潜力。传统纳米酶技术在复杂的尺寸,组成和表面依赖性催化方面以及固有的低活性位点密度方面面临巨大挑战。

一类新的单原子纳米酶,在纳米材料中具有原子分散的酶样活性位点,显着提高了催化性能并揭示了它们的作用机理。氧化酶催化模型反应,实验研究和理论计算表明,单原子纳米酶和碳纳米纤维限制的FeN5活性中心(FeN5SA/CNF)的催化行为类似于细胞色素P450的轴向配体配位血红素。 Fen 5SA/CNF具有明显的反应基团和关键协同效应,具有清晰的电子推动机制和其他纳米酶中最高的氧化活性(速率常数是商品Pt/C的70倍)和广泛的抗菌应用。

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