Chem. Eng. J | 大规模合成具有可控H2O2活化路径和相关酶促反应特异性的CeO2基纳米酶

背景：纳米酶作为天然酶的低成本、高稳定性替代品，在医疗和环境领域具有应用潜力，但普遍缺乏反应特异性，常同时表现出类过氧化物酶（POD）和类溴过氧化物酶（BPO）活性，导致底物H2O2被竞争消耗，降低催化效率。研究目的：开发一种简便、可规模化制备的CeO2基纳米酶合成方法，通过调控表面铈活性位点的电子密度，实现对H2O2活化路径的精准控制，从而获得高特异性的类POD或类BPO活性。结论：通过一步煅烧法在不同气氛下合成CeO2纳米酶，氮气氛围下形成的Ce-N物种导致富电子Ce位点，专一催化H2O2还原生成•OH自由基，表现出高类POD活性；空气氛围下形成缺电子Ce位点，促进Ce-peroxo物种生成，专一氧化Br-生成HOBr，表现出高类BPO活性。该方法实现了近乎100%的反应特异性，活性提升超1000%，且具备克级量产潜力，在葡萄糖检测和抗菌应用中验证了性能优势，为纳米酶的工业化应用提供了新策略。