肉品科学与营养工程创新团队筛选出具有较强多酶模拟催化性能的单原子纳米酶并用于挥发性碱性气体检测

近日，中国农业科学院农产品加工研究所肉品科学与营养工程创新团队系统筛选出一种具有较强多酶模拟催化性能的单原子纳米酶并用于挥发性碱性气体感知及检测，研究成果在线发表于工程技术与化学化工领域Top期刊《Chemical Engineering Journal》（JCR一区，IF=13.3）。2022级中比联合培养博士生宋光春为论文第一作者，张德权研究员为通讯作者。该研究得到了十四五国家重点研发计划项目（2022YFD2100500）和国家自然科学基金重点项目（32030086）的支持。

针对当前食品及化工等领域来源的挥发性碱性气体带来的健康危害，以及食品品质感知识别监测的迫切需求，开发一种实时、快速且经济的挥发性碱性气体检测方法尤为重要。科研人员以单原子纳米酶为研究对象，重点探讨了镓、铜、锰、锌四种金属-氮碳载体单原子纳米酶的催化类型、机制及应用。结果表明，镓单原子纳米酶因表面高电子转移效应表现出卓越的多酶催化特性，且在模拟‌‌过氧化物酶催化体系中对挥发性碱性分子具有更强的亲和力。基于此，构建了一种比色响应型挥发性碱性气体检测方法，响应时间为15 s、最低检出限为3.0 mmol，检测成本为0.25元/样。

以上研究结果不仅明确了金属种类对单原子纳米酶模拟酶催化性能的显著影响，还为高性能单原子纳米酶的实际应用提供了理论指导。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.156835

金属-氮碳载体单原子纳米酶的筛选及应用