北师大JACS：打破单原子-载体间d-π共轭增强催化活性

纳米技术

2024-05-19

大多数的纳米酶都是通过不断的实验试错方法得到的，由于人们对于纳米酶催化机理的不清楚，因此纳米酶的应用通常受到不知道如何调控酶活性的影响。

有鉴于此，北京师范大学那娜等报道通过双层模板法（two-tier template capture strategy）合成了空心轴状Mo-Pt单原子纳米酶（H-MoN₅@PtN₄/C）催化剂。

主要内容

（1）

通过轴向配体能够引入Mo 4d轨道，从而实现自旋电子结构重排 (↑↑ → ↑↓) ，调控纳米酶的催化活性。构筑的Pt-Mo催化剂具有与过氧化氢酶类似的性能，能够增强其作为类过氧化氢酶催化的活性（H₂O₂ → O₂ → O₂^•–）。

（2）

H-MoN₅@PtN₄/C催化剂能够破坏金属和基底之间的d-π共轭作用，因此降低轨道和电子受到的限制。通过这种作用显著改善Mo单原子的酶催化活性和Pt过氧化物酶的催化活性。H-MoN₅@PtN₄/C催化剂能够通过氧化还原反应实现分解过表达的谷胱甘肽。H-MoN₅@PtN₄/C催化剂克服了肿瘤微型环境导致特异性肿瘤催化活性的局限。

参考文献

Qi Zhao, Min Zhang, Yixuan Gao, Hongliang Dong, Lirong Zheng, Yutian Zhang, Jin Ouyang, and Na Na*, Rearranging Spin Electrons by Axial-Ligand-Induced Orbital Splitting to Regulate Enzymatic Activity of Single-Atom Nanozyme with Destructive d−π Conjugation, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c04322

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04322