纳米材料的过氧化物酶样活性增强策略

天然酶具有较高的催化活性和底物特异性,在日用品化学、医疗卫生、食品制造和污染物防控等领域具有广泛应用。然而,天然酶分离提纯难度大、价格贵且稳定性差的自身缺陷限制了其大规模应用,积极探索替代产品具有重要意义。2007年阎锡蕴等首次发现Fe3O4纳米颗粒具有过氧化物酶样催化活性,此后纳米材料的酶样活性研究发展迅速。除过氧化物酶样活性外,纳米材料还具有类似氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等天然酶的催化活性。具有天然酶样催化活性的纳米材料被统称为纳米酶。纳米酶具有制备成本低、易于批量生产、稳定性高和活性可调节等优点,在替代天然酶用于环境监测及治理、疾病诊断及治疗、食品安全防控等领域具有巨大潜力。然而,较低的催化效率和底物特异性限制了纳米酶的进一步应用。催化效率和底物选择性的增强将极大促进纳米酶的实际应用。本文以纳米材料最具代表性的酶样活性过氧化物酶样活性为例,综述了近几年研究中增强纳米材料催化活性的策略,包括改变纳米材料特性(尺寸、形貌以及表面修饰等)和催化反应条件(温度、pH、促进剂、光照等)、纳米材料混合和材料杂化等。重点围绕催化效率及底物选择特异性的提高,期望能让读者对纳米材料酶样活性的增强策略有较为全面的了解。