东南大学张袁健团队Angew.: 调控类酶活性中心揭示活性氧中间体

主要观点总结

东南大学化学化工学院张袁健教授课题组在纳米酶分子活性中心调控方面取得重要进展，研究成果发表在《德国应用化学》杂志。该研究通过调控单原子纳米酶第二配位层来操控反应型活性氧（ROS）产生路径，增强了需氧氧化反应选择性。第二配位层硫功能化的FeN4单原子纳米酶能够在类氧化反应中提高活性、选择性和稳定性。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

由于对反应型活性氧（ROS）形成机制的理解尚不全面，阻碍了其在肿瘤治疗、工业催化和环境治理等需氧氧化反应中的更深层次应用。该研究有助于加深电子结构层面对于单原子纳米酶ROS形成机制的理解。

关键观点2: 研究内容及方法

课题组提出调控单原子纳米酶第二配位层来操控ROS产生路径的策略，模拟天然细胞色素P450酶的含硫配体在氧气活化过程中的特征，制备得到第二配位层硫功能化的FeN4单原子纳米酶，并进行了实验表征和理论计算。

关键观点3: 研究成果及应用

发现第二配位层硫掺杂会显著改变FeN4活性中心电子结构，提高费米能级处的电子密度，从而加速电子转移，决定单原子纳米酶在需氧氧化过程中的ROS产生类型。该成果进一步应用于线粒体素、医药中间体和燃料电池等不同需氧氧化反应中，表现出更高的反应活性、选择性和稳定性。

关键观点4: 研究贡献及影响

该研究加深了对单原子纳米酶ROS形成机制的理解，具有重要的工业应用前景，为未来开发更高效、更稳定的催化剂提供了新的思路和方法。

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