ACS NANO.通过非金属掺杂优化氧化铁的电子结构以增强类过氧化物酶催化性能

本文研究了通过非金属掺杂优化氧化铁的电子结构以增强其类过氧化物酶催化性能。研究背景为传统纳米酶固有的结构稳定性和异质原子组成限制了其活性和选择性。研究目的是通过理论设计筛选具有高类过氧化物酶活性的铁基氧化物纳米酶。研究发现，硼（B）掺杂能有效调节中间体和H2O2的吸附能，显著提升催化性能。合成的B掺杂铁基氧化物（FOB）展现出卓越的类过氧化物酶活性和超快反应动力学。机理研究表明，B掺杂通过增加电子密度和降低Fe中心配位数，增强了电子转移和中间体吸附，降低了能垒。作为应用验证，构建了三酶级联比色生物传感器，用于超灵敏检测乙酰胆碱酯酶活性和抑制剂。