Defect-Rich CoFe-Layered Double Hydroxides as Superior Peroxidase-like Nanozymes for the Detection of Ascorbic Acid

层状双氢氧化物 抗坏血酸 材料科学 催化作用 过氧化物酶 化学工程 纳米技术 化学 生物化学 食品科学 工程类
作者
Yiping Ning,Yi Sun,Yang Xiang,Yaping Li,Aijuan Han,Bingqing Wang,Junfeng Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (22): 26263-26272 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acsami.3c01412
摘要

The development of artificial enzymes with superior catalytic properties to natural enzymes has been a long-standing goal of chemists. Herein, defect-rich CoFe-layered double hydroxides (d-CoFe-LDHs) nanosheets are developed and used as superior peroxidase-like nanozymes for the detection of ascorbic acid (AA). The d-CoFe-LDHs with an average thickness of ∼3 nm and a lateral size of ∼20 nm are synthesized through rapid nucleation in a colloid mill, which exhibited abundant unsaturated sites (oxygen vacancies and cobalt vacancies). Impressively, d-CoFe-LDHs exhibited excellent peroxidase-mimicking performance with strong substrate affinity and robustness in a wide pH range. Density functional theory calculations show that d-CoFe-LDHs have lower H2O2 adsorption energy, which promotes the decomposition of H2O2, thereby improving the catalytic activity. The chromogenic system of d-CoFe-LDHs and 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine can be used to accurately detect the content of AA, and the detection limit is about 3.6 μM. This study opens up a new approach for the construction of highly active defective LDH peroxidases for the detection of biomolecules.
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