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Universal Metal‐Exchange Strategy for Room Temperature Synthesis of Single‐Atom Nanozymes

催化作用 金属 热稳定性 大气温度范围 材料科学 化学工程 化学 纳米技术 冶金 有机化学 物理 气象学 工程类
作者
Jie Zhang,Zezhong Huang,Bolong Xu,Qingyuan Wu,Zhijun Huang,Huiyu Liu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202505123
摘要

The high‐temperature limitations of single‐atom catalyst (SAC) synthesis, primarily thermal aggregation and low metal loadings, are overcome by a novel room‐temperature metal‐exchange strategy. We leverage the weak Zn–N coordination in high‐loading Zn SACs (12.1 wt%, synthesized via controlled ZIF‐8 pyrolysis) as a platform for the facile exchange with a broad range of metals (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ru, Pt, up to 12.67 wt%) and the creation of multi‐metallic species. This ambient‐temperature approach significantly reduces aggregation, enhancing the exposure of catalytic active sites and delivering superior multi‐enzyme‐like activities (catalase, peroxidase, oxidase). Our work not only provides a scalable, low‐temperature route to high‐performance SACs but also reveals crucial insights into the stability of SACs under metal‐ion conditions.
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