氯酚、雙酚等酚類底物是石油化工、制藥、食品加工、農(nóng)藥生產(chǎn)中常見的污染物,其排放嚴(yán)重危害我們的生活環(huán)境和食品安全。 一些酚類化合物如腎上腺素和多巴胺是診斷神經(jīng)系統(tǒng)疾病的必要生物標(biāo)志物。 漆酶被認(rèn)為是一種綠色催化劑,已應(yīng)用于這些酚類底物的檢測或降解領(lǐng)域,但其存在價(jià)格高、穩(wěn)定性差和可回收性等局限性。 一種行之有效的解決方案是設(shè)計(jì)“類漆酶”納米酶,其具有低成本和高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。 然而,與過氧化物酶類納米酶的廣泛探索相比,對(duì)漆酶類納米酶的研究相對(duì)有限,這正是由于天然漆酶的復(fù)雜活性位點(diǎn)和催化機(jī)制。 眾所周知,鐵基催化劑價(jià)格便宜、毒性低且具有優(yōu)異的氧化還原能力,同時(shí)鐵參與的芬頓體系長期以來被廣泛用于酚類的降解。 因此,對(duì)以鐵為中心的漆酶模擬納米酶的研究具有吸引力并具有一定的可行性。 另一方面,鐵單原子錨定氮摻雜碳催化劑中的 FeN4 結(jié)構(gòu)在電子、幾何和化學(xué)結(jié)構(gòu)方面與天然酶中的相似。 此外,Kerber 等人開發(fā)了具有 FeN4O2 結(jié)構(gòu)的鐵 (III)-三(吡啶基甲基)胺 (TPA) 配合物在酚類的氧化中具有漆酶樣活性。 受這些結(jié)果的啟發(fā),我們推斷鐵單原子錨定的 N 摻雜碳可用作“類漆酶”納米酶,用于檢測和降解酚類化合物。 論文要點(diǎn): (1) 本論文報(bào)道了第一個(gè)鐵基漆酶模擬物。 (2) Fe1@CN-20 中的金屬含量 (2.9 wt.%) 與報(bào)道的漆酶模擬物相比最低。 (3) 搭建傳感器平臺(tái),用于測定酚類污染物和腎上腺素。 (4) Fe1@CN-20 的動(dòng)力學(xué)常數(shù)與漆酶相當(dāng)。 (5) Fe1@CN-20 對(duì)腎上腺素的檢測限低于漆酶(1.3 nM vs 3.9 nM)。 參考文獻(xiàn): https://www./science/article/pii/S0304389421027321 Lin, Y.; Wang, F.; Yu, J.; Zhang, X.; Lu, G.-P., Iron single-atom anchored N-doped carbon as a 'laccase-like’ nanozyme for thedegradation and detection of phenolic pollutants and adrenaline. Journal of hazardous materials 2021, 127763.
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