Angew：Pt纳米粒子和Mn单原子协同电催化尿酸氧化

纳米技术

2024-05-17

在目前的电化学传感领域，对于电催化氧化尿酸反应的催化剂设计以及对结构-活性关系的理解而言仍是个不小的挑战。

有鉴于此，华中师范大学朱成周、昆士兰大学Yusuke Yamauchi等报道通过碳担载Pt纳米粒子和氮原子配位Mn单原子结合，构筑了复合电催化剂PtNPs/MnNC。

主要内容

（1）

在煅烧处理过程中，通过金属金属之间的相互作用使得Pt纳米粒子和Mn单原子之间构筑金属键Pt-Mn原子对，这种结构有助于电子从Pt纳米粒子向载体转移，因此得以优化催化剂的电子结构。

（2）

通过实验和理论计算结果，提出了尿酸氧化遵循“初期的含水氧化物吸附原子介导”机理。Pt-Mn原子对首先吸附OH*构筑桥型Pt-OH-Mn结构，这种桥状结构在切断N-H化学键和质子转移反应中表现高活性。PtNPs/MnNC由于具有独特的电子结构和反应中间体几何结构，因此表现优异的电催化氧化性能。PtNPs/MnNC电催化剂在电化学探测尿酸的反应中表现优异的灵敏度，而且能够连续的区分血清样品中的尿酸和多巴胺。这项工作为构筑新型电催化剂用于电化学传感提供帮助。

参考文献

Xiaoqian Wei, Yanjuan Lin, Zhenwei Wu, Yiwei Qiu, Yinjun Tang, Miharu Eguchi, Toru Asahi, Yusuke Yamauchi, Chengzhou Zhu, Bridged Pt–OH–Mn Mediator in N-coordinated Mn Single Atoms and Pt Nanoparticles for Electrochemical Biomolecule Oxidation and Discrimination, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202405571

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202405571