近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所肉品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)篩選出一種具有較強(qiáng)多酶模擬催化性能的單原子納米酶并用于揮發(fā)性堿性氣體感知及檢測(cè)，研究成果在線發(fā)表于工程技術(shù)與化學(xué)化工領(lǐng)域Top期刊《Chemical Engineering Journal》（JCR一區(qū)，IF=13.3）。2022級(jí)中比聯(lián)合培養(yǎng)博士生宋光春為論文第一作者，張德權(quán)研究員為通訊作者。該研究得到了十四五國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022YFD2100500）和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（32030086）的支持。
針對(duì)當(dāng)前食品及化工等領(lǐng)域來源的揮發(fā)性堿性氣體帶來的健康危害，以及食品品質(zhì)感知識(shí)別監(jiān)測(cè)的迫切需求，開發(fā)一種實(shí)時(shí)、快速且經(jīng)濟(jì)的揮發(fā)性堿性氣體檢測(cè)方法尤為重要?？蒲腥藛T以單原子納米酶為研究對(duì)象，重點(diǎn)探討了鎵、銅、錳、鋅四種金屬-氮碳載體單原子納米酶的催化類型、機(jī)制及應(yīng)用。結(jié)果表明，鎵單原子納米酶因表面高電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)表現(xiàn)出卓越的多酶催化特性，且在模擬？？過氧化物酶催化體系中對(duì)揮發(fā)性堿性分子具有更強(qiáng)的親和力。基于此，構(gòu)建了一種比色響應(yīng)型揮發(fā)性堿性氣體檢測(cè)方法，響應(yīng)時(shí)間為15 s、最低檢出限為3.0 mmol，檢測(cè)成本為0.25元/樣。
以上研究結(jié)果不僅明確了金屬種類對(duì)單原子納米酶模擬酶催化性能的顯著影響，還為高性能單原子納米酶的實(shí)際應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.156835
