Boron-doped Fe-N-C single-atom nanozymes specifically boost peroxidase-like activity

化学 催化作用 纳米材料 Atom(片上系统) 血红素 兴奋剂 纳米技术 过氧化物酶 选择性 组合化学 材料科学 有机化学 计算机科学 嵌入式系统 光电子学
作者
Lei Jiao,Weiqing Xu,Yu Zhang,Yu Wu,Wenling Gu,Xiaoxiao Ge,Bingbing Chen,Chengzhou Zhu,Shaojun Guo
出处
期刊:Nano Today [Elsevier BV]
卷期号:35: 100971-100971 被引量:350
标识
DOI:10.1016/j.nantod.2020.100971
摘要

Nanomaterials with enzyme-like activities, i.e., nanozymes, have aroused wide concern in biocatalysis. Fe-N-C single-atom catalysts with atomically dispersed FeNx as active sites, defined as Fe-N-C single-atom nanozymes, have the structure similar to some heme enzymes and therefore can mimic the enzyme-like activities. However, they are still subject to the limited biocatalytic activity and selectivity because of the grand challenge in rationally tuning the electronic structure of central Fe atoms and achieving their superior performances approaching nature heme enzymes. Herein, we demonstrate that boron-doped Fe-N-C single-atom nanozymes with an intrinsic charge transfer can work much better and achieve the significantly enhanced peroxidase-like activities and selectivities. Theoretical calculations reveal that boron-induced charge transfer effects can be capable of modulating the positive charge of the central Fe atom to reduce the energy barrier of the formation of hydroxyl radical and therefore boost the peroxidase-like activity. The boron-doped Fe-N-C single-atom nanozymes can achieve vivid mimicking nature peroxidase and finally show their promising applications in the detection of enzyme activity and small molecule. This work opens a new route in the rational synthesis of more advanced nanozymes at the atomic scale and bridges the gap between nanozymes and natural enzymes.
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
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
传奇3应助不想说采纳,获得10
刚刚
小黑魔仙完成签到,获得积分10
2秒前
英姑应助zhk采纳,获得10
3秒前
LIZHEN发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
XINXUE发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
邵邵完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
10秒前
10秒前
10秒前
酷波er应助yhh采纳,获得10
11秒前
LIZHEN发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Wenbin发布了新的文献求助20
12秒前
淀粉肠应助zwd采纳,获得10
12秒前
乐研完成签到 ,获得积分10
12秒前
bingyu306完成签到,获得积分10
13秒前
新位发布了新的文献求助10
13秒前
Elaine20完成签到 ,获得积分10
13秒前
zhk发布了新的文献求助10
14秒前
fszking发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
大风发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Jasper应助务实的天空采纳,获得10
17秒前
18秒前
SciGPT应助热心小蕊采纳,获得10
19秒前
麦克阿瑟完成签到,获得积分10
19秒前
思源应助现实的严青采纳,获得10
20秒前
做好胶水发布了新的文献求助10
20秒前
上官若男应助阿宝采纳,获得10
20秒前
LIZHEN发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7714940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9270212
关于积分的说明 20080726
捐赠科研通 7291285
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298316
关于科研通互助平台的介绍 2452559
邀请新用户注册赠送积分活动 2305782