中科大/南师大Small：精确调控单个Fe-N4位点实现高效的仿过氧化物酶催化
中科大/南师大Small：精确调控单个Fe-N4位点实现高效的仿过氧化物酶催化
catalysisworld
催化开天地（Catalysis Opens New World），分享催化基本知识，关注催化前沿研究动态，我们只专注于催化！
【做计算 找华算】 理论计算助攻顶刊，10000+成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！
经费预存选华算，高至15%预存增值！
单原子位点催化剂（single-atom sites catalysts）的催化活性和选择性很大程度上取决于载体结构和中心金属配位环境。然而，进一步优化电子结构以提高催化性能通常受到载体与金属原子之间强配位效应的阻碍。基于此， 中国科学技术大学吴宇恩教授和周煌博士、南京师范大学李亚飞教授（共同通讯作者）等人 报道了通过调节Fe自旋态可在固定的配位单原子Fe位点增强酶模拟催化性能。
通过X射线吸收精细结构、 57 Fe Mössbauer光谱和与温度相关的磁化测量表明，改变热解温度可以很好地控制Fe在单个Fe-N 4 位点的自旋态。与高自旋结构（t 2g 3 e g 2 ）相比，中自旋Fe位点催化剂（t 2g 4 e g 1 ）表现出更高的过氧化物酶模拟活性。更重要的是，基于酶的系统实现了比色传感器对H 2 O 2 和葡萄糖的灵敏检测，具有高催化活性和选择性。
此外，密度泛函理论（DFT）计算证实，中间自旋Fe-N 4 促进了OH*解吸过程，从而大大降低了反应能垒。这些发现提供了一种设计高活性仿酶催化剂的途径，以及一种调节金属位点自旋态来增强其催化性能的工程方法。
Precise Regulation of Iron Spin States in Single Fe-N 4 Sites for Efficient Peroxidase-Mimicking Catalysis. Small, 2022 , DOI: 10.1002/smll.202204015.
https://doi.org/10.1002/smll.202204015.
【免费】发布高校招聘信息，详情联系电话/微信： 13632601244
点击阅读原文，提交计算需求！