清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Single‐Atom Catalysts with Ultrahigh Catalase‐Like Activity Through Electron Filling and Orbital Energy Regulation

催化作用 分解 纳米材料 材料科学 过氧化氢酶 Atom(片上系统) 贵金属 纳米技术 合理设计 金属 吸附 组合化学 化学 物理化学 有机化学 嵌入式系统 冶金 计算机科学
作者
Zhiwei Wang,Wenlong Wang,Jin Wang,Dingsheng Wang,Milan Liu,Qian-Yuan Wu,Hong‐Ying Hu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (2) 被引量:24
标识
DOI:10.1002/adfm.202209560
摘要

Abstract Developing nanomaterials with high H 2 O 2 ‐decomposition capacity to replace traditional biological enzymes is of great importance in environmental, semiconductor, and medical fields. However, a lack of understanding of the reaction mechanism leads to aimless catalyst design and limits further improvement of catalytic activity. Here, the regulatory mechanism based on the electron filling and orbital energies of the metal active centers is demonstrated and a rational catalyst design strategy is provided to achieve ultrahigh H 2 O 2 ‐decomposition activity. Among the five platinum‐group‐metal active centers investigated in this study, the Ir–N 4 with partially occupied d x2−y2 and d xz orbitals and the highest d ‐band center most strongly interacts with H 2 O 2 , and show the lowest energy barrier for H 2 O 2 decomposition. As expected, the single‐atom Ir catalyst (Ir‐NC) shows an ultrahigh H 2 O 2 ‐decomposition capacity, which is 1614‐times higher than that of natural catalase. Surface‐adsorbed atomic oxygen is observed and verified to be the key intermediate for O 2 generation. Biocompatible Ir‐NC is effective in scavenging intracellular reactive oxygen species and holds great potential for clinical therapeutics associated with oxidative stress. This study advances the mechanistic understanding of H 2 O 2 decomposition and provides useful guidance for rational design of high‐performance artificial nanozymes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
SOLOMON应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
裘萍完成签到 ,获得积分10
42秒前
44秒前
清秀的怀蕊完成签到 ,获得积分10
46秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
51秒前
Amtf完成签到 ,获得积分10
1分钟前
croissante完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Zhangfu发布了新的文献求助10
1分钟前
汉堡包应助kaisa采纳,获得10
1分钟前
甜美土豆发布了新的文献求助30
1分钟前
8R60d8应助可我叫100个苹果采纳,获得10
2分钟前
韩较瘦完成签到,获得积分10
2分钟前
可我叫100个苹果完成签到,获得积分10
3分钟前
若空完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
其乐融融完成签到,获得积分10
3分钟前
其乐融融发布了新的文献求助10
3分钟前
smile完成签到,获得积分10
3分钟前
大游民完成签到 ,获得积分10
4分钟前
忧虑的以寒完成签到,获得积分20
5分钟前
5分钟前
5分钟前
ZYR完成签到,获得积分10
6分钟前
Eri_SCI完成签到 ,获得积分10
6分钟前
董丽君完成签到 ,获得积分0
6分钟前
6分钟前
7分钟前
jinyy发布了新的文献求助10
7分钟前
jinyy完成签到,获得积分10
7分钟前
Juyi完成签到 ,获得积分10
7分钟前
wenbinvan完成签到,获得积分0
8分钟前
Singularity举报Chondrite求助涉嫌违规
8分钟前
8分钟前
kaisa发布了新的文献求助10
8分钟前
kaisa完成签到,获得积分10
8分钟前
Singularity举报EA求助涉嫌违规
9分钟前
先锋完成签到 ,获得积分10
9分钟前
哥不吃香菜完成签到,获得积分10
9分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 400
Additive Manufacturing Design and Applications 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2473464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138773
关于积分的说明 5450819
捐赠科研通 1862817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926227
版权声明 562809
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495463