亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

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 原子轨道 金属 吸附 组合化学 化学 电子 物理化学 物理 有机化学 嵌入式系统 冶金 量子力学 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:37
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
信徒发布了新的文献求助10
7秒前
cc完成签到 ,获得积分10
16秒前
胺碘酮完成签到,获得积分10
16秒前
情怀应助信徒采纳,获得10
48秒前
52秒前
55秒前
ZXRGXY完成签到 ,获得积分10
56秒前
lingdu发布了新的文献求助10
58秒前
汉堡包应助lingdu采纳,获得30
1分钟前
Orange应助执着的问兰采纳,获得10
1分钟前
Georgechan完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
li发布了新的文献求助10
1分钟前
Cynthia发布了新的文献求助10
1分钟前
自然的如南完成签到,获得积分10
1分钟前
12345完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
松柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
lingdu发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
2分钟前
lingdu完成签到,获得积分20
2分钟前
2分钟前
泠月发布了新的文献求助10
2分钟前
小蘑菇应助泠月采纳,获得10
3分钟前
务实书包完成签到,获得积分10
3分钟前
w123完成签到,获得积分20
3分钟前
mr_beard完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
w123发布了新的文献求助10
3分钟前
zhang完成签到,获得积分10
3分钟前
AprilLeung完成签到 ,获得积分10
3分钟前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
fishss完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3963174
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3509081
关于积分的说明 11145035
捐赠科研通 3242176
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1791759
邀请新用户注册赠送积分活动 873146
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803634