Nature Catalysis： 家养光开熏染感动效力真现数目级提降 – 质料牛

发布时间：2025-08-17 15:43:23 来源： 作者：深度故事

一、养光导读

正在做作界中，开熏光开熏染感动是染感由具备下效力战下抉择性的酶减进的。酶依靠于由精确摆列的动效金属中间、氨基酸战辅助果子组成的现数活性位面去实用催化化教反映反映。尽管人类已经斥天了一些家养系统去模拟酶的目级催化活性战抉择性，好比，提降金属团簇，质料金属战金属氧化物纳米粒子，养光超份子战散开物战金属-有机框架(MOFs)。开熏可是染感，古晨的动效家养酶设念主假如模拟酶的活性金属中间，并已经涉足两级配位或者分中的现数辅助果子。因此，目级家养酶系统古晨仅限于催化相对于简朴的提降反映反映，贫乏普适的系统可调节性。需供一种通用格式去公平设念具备重大但可调活性位面的家养酶，以处置种种挑战性战有价钱的化教转化问题下场。

二、功能掠影

远日，好国芝减哥小大教林文斌教授团队报道了一种金属有机骨架家养酶系统(金属-有机-酶，MOZ)，该酶经由历程将活性金属中间、远端氨基酸战其余辅助果子整开到一个可调谐的金属-有机框架单层中去分解。钻研者设念了两个MOZs库去妨碍光催化CO₂复原复原战水氧化反映反映。经由历程救命MOZs中收罗的氨基酸，系统天劣化了那些库的活性战抉择性。将那些劣化的MOZs组分解一个繁多系统中，真现残缺的家养光开熏染感动反映反映。

相闭功能以“Biomimetic active sites on monolayered metal–organic frameworks for artificial photosynthesis”为题宣告正在Nature Catalysis上。

三、中间坐异面

• 报道了一种基于金属-有机框架的家养酶，该酶正在单个MOF单份子层上精确摆列金属中间、氨基酸战辅助果子，从而天去世收略而重大的活性位面；
• 设念与分解两类MOZs库：MOZ-4战MOZ-7，并分说用于光匆匆两氧化碳复原复原反映反映战水氧化反映反映的催化活性筛选。MOZ-4战MOZ-7与Co(bpy)₃²⁺ (bpy, 2,2′-bipyridine)做为氧化复原复原介量的组开，真现了家养总光开熏染感动，其转化率(TOF)为7 h⁻¹，比以前报道的光催化剂功能下一个数目级。

四、数据概览

图1 MOZs设念思绪 ©　2022 Springer Nature 

图2 MOZ的构建战CO₂RR的劣化 ©　2022 Springer Nature

图3 MOZs的表征 ©　2022 Springer Nature

图4 MOZs光催化CO₂RR ©　2022 Springer Nature

图5 MOZs光催化WOR  ©　2022 Springer Nature

图6 MOZs的家养光开熏染感动 ©　2022 Springer Nature

五、功能开辟

正在那项工做中，经由历程将活性金属中间、远端氨基酸战其余辅助果子整开到可调节的MOF单份子层中，真现了对于MOF的家养酶的公平设念。经由历程量样化-抉择-劣化策略，别分斥天了两种用于光催化CO₂RR战WOR的MOZs库。当操做于独平面系中，MOZs正在Co(bpy)₃²⁺做为氧化复原复原介量，真现了下效的家养光开熏染感动。经由历程将多种金属配开物、氨基酸、多肽、家养配体战其余辅助果子整开到MOF单份子层中，钻研所报道的系统的工做道理可能用于斥天其余MOZs，去应答日益具备挑战性的反映反映。

本文概况：https://www.nature.com/articles/s41929-022-00865-5

本文由张熙熙供稿。

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