单原子纳米酶设计及应用研究获进展

1月29日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线发表了单原子纳米酶仿生设计的最新研究成果。这项工作有助于理解纳米酶的催化机理,并促进纳米酶在生物催化领域的发展。 自从2007年Fe3O4纳米材料蕴含酶学特性(Nature Nanotechnology,2007)被报道以来,纳米酶新概念已经被同行广泛接受。目前已有超过40种元素的130多种纳米酶被报道。然而,如何学习天然酶活性中心的结构特征,来指导设计新型高活性纳米酶,一直是纳米酶领域研究的重要问题。 天然过氧化物酶的活性中心为铁卟啉结构,有研究表明,过氧化物酶的铁卟啉可以替换为Zn卟啉,从而获得更高的催化活性。受此研究启发,研究人员仿照天然过氧化物酶,利用金属有机框架(MOF)材料ZIF-8为前驱体,通过介孔硅保护策略,设计合成了一种含有Zn卟啉结构的高活性单原子纳米酶。经一系列试验证实,Zn卟啉结构......阅读全文

把单原子抓进“阱”里给冰芯测年龄

科考队在青藏高原羌塘冰川钻取冰芯。极地未来供图  青藏高原海拔5900米处钻取的109米冰芯,遇上一种基于量子精密测量的新的定年方法,会碰撞出怎样的火花?  近日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授卢征天、蒋蔚带领的单原子探测团队与云南大学(以下简称云大)研究员田立德带领的冰川学团队合作,在美

大化所单原子催化研究取得新进展

  近日,我所航天催化与新材料研究室张涛院士研究团队在单原子催化研究方面取得新进展,首次证明了单原子催化剂可以具有与均相催化剂相当的催化活性。该研究工作获得了审稿人的高度评价,以Hot Paper(TOP 10%)形式发表在Angew. Chem. Int. Ed.上,并被推荐为后封面文章(DOI:

大连化物所单原子催化研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究室研究员乔波涛、中科院院士张涛研究团队在单原子催化研究方面取得新进展,发现单原子催化剂在醇选择性氧化反应中具有远超纳米催化剂的活性和选择性,首次提出并证明单原子催化剂界面最大化的特性是催化剂具有这种优异表现的重要原因。该研究工作发表于《德国应

单原子催化剂研究取得新进展

  近日,中科院大连化物所在单原子催化研究方面取得新进展,首次发现单原子催化剂具有与均相催化剂相当的活性,从实验上证明单原子可能成为沟通均相催化与多相催化的桥梁。论文发表于《德国应用化学》。  通过氢甲酰化由烯烃和合成气制备醛类精细化学品,是化工生产中重要的均相催化过程之一。近期,该团队成功合成出氧

单原子催化剂锚定机制研究获进展

氧化物负载的贵金属催化剂是多相催化剂中被广泛应用的催化剂。金属与载体之间的强相互作用以及载体表面缺陷通常被认为是贵金属原子锚定在可还原氧化物(TiO2、CeO2)载体表面的关键因素。中国科学院城市环境研究所贺泓院士团队,联合昆明理工大学宁平与李凯团队、香港城市大学曾晓成团队、美国宾夕法尼亚大学Jos

研究揭示单原子催化剂配位环境

近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员张涛、研究员王爱琴团队受邀发表了关于单原子催化剂配位环境的评述文章。相关成果发表在Accounts of Chemical Research上。单原子催化剂配位环境示意图。大连化物所供图单原子催化概念由张涛院士、李隽教授、刘景月教授等于2011

科学家首次改变单分子内原子键

  来自IBM欧洲研究院、西班牙圣地亚哥·德·孔波斯特拉大学和德国雷根斯堡大学的研究人员首次改变了单个分子内原子之间的键,并在此基础上创造出新键。相关研究刊发于最新一期《科学》杂志,有助科学家进一步理解氧化还原反应并创造出新分子。  研究人员指出,目前制造复杂分子或分子装置的方法通常相当具有挑战性,

武汉物数所最新研究实现“瓶”装单原子

  近日,中科院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室詹明生研究组取得最新研究进展——瓶状蓝失谐光偶极阱囚禁单个原子。这是该研究组在中性单原子囚禁领域继红失谐阱囚禁单原子和旋转单原子后取得的又一重要进展。该研究成果已于近期发表在美国光学学会期刊Optics Le

迄今最小放大镜“看”到单原子活动

  数百年来科学家们一直坚信,光跟所有其他波一样,不能被聚焦到比它们的波长更小,即不到百万分之一米。但英国剑桥大学官网10日发布公告称,该校研究人员联合西班牙同行组成的国际团队研制出世界上目前最小放大镜,将聚光能力提高了10亿倍,首次实现低于波长的聚焦,并利用该放大镜对单个原子进行了实时观察。  这

《nature-nanotechnology》封面故事:单中心近邻原子协同催化

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院曾杰教授研究团队,通过构筑高铂负载量的铂-硫化钼原子级分散催化剂,揭示出单中心近邻原子协同催化作用机制,且该协同作用是通过近邻金属原子之间的配位硫原子体现出来的。该成果作为封面文章以“Synergetic interacti

原子力显微镜(AFM)之纳米加工

扫描探针纳米加工技术是纳米科技的核心技术之一,其基本的原理是利用SPM的探针-样品纳米可控定位和运动及其相互作用对样品进行纳米加工操纵,常用的纳米加工技术包括:机械刻蚀、电致/场致刻蚀、浸润笔等。

研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感

  微观世界中,电子具有“自旋”的基本属性,这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性,如磁铁的磁性或超导体的零电阻,皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。  日前,中国科学技术大学与浙江大学合作,在纳米尺度量子精密测量领域取得进展,首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。  探

首个纳米级单分子质量实时测定系统问世

  这一成果有效简化了现有分子质量测量程序   美国加州理工学院近日开发出仅有百万分之一米大小的纳米电子机械系统(NEMS)谐振器,可实时测定单个分子的质量。该成果刊登在最近一期的《自然—纳米技术》杂志上。   过去,科学家一直依靠现有质谱分析技术测量分子的质量,程序十分繁琐。首先要将被测样品中

单颗粒ICPMS应用-|-西红柿吸收金纳米颗粒

  伴随着工程纳米材料在各个不同产品和过程的使用不断增加,人们开始对纳米颗粒的释放对环境和人类健康造成的影响产生了担心。要研究纳米颗粒对环境的影响,就必须探索纳米颗粒如何通过在水和土壤中的迁徙而被植物吸收的。如果纳米颗粒最终为食品作物所吸收,那么人类就直接面临ENPs释放造成的影响。   这项研究

单颗粒ICPMS应用:西红柿吸收金纳米颗粒

伴随着工程纳米材料在各个不同产品和过程的使用不断增加,人们开始对纳米颗粒的释放对环境和人类健康造成的影响产生了担心。要研究纳米颗粒对环境的影响,就必须探索纳米颗粒如何通过在水和土壤中的迁徙而被植物吸收的。如果纳米颗粒最终为食品作物所吸收,那么人类就直接面临ENPs释放造成的影响。 这项研究工作的目标

亚纳米尺度单自旋信息点读写实现

  日前,北京大学信息科学技术学院特聘研究员王永锋与国内外学者合作,在单分子结构双稳态的原位可逆调控研究方面取得进展,成功实现1平方纳米尺度的单自旋信息点读写,相关成果发表于《物理评论快报》。  据悉,双稳态分子通常具有不同的结构形态,可用作信息存储的基元。然而,实现这种信息存储功能的前提是须将单分

苏州纳米所等在蛋白质纳米结构单功能化研究中取得进展

  蛋白质纳米结构因其大小均一、组装可控、易于改造和大量制备等特性受到了越来越多的关注。作为典型代表,蛋白质纳米壳(例如病毒纳米颗粒、铁蛋白、热休克蛋白等)具有空心对称结构,在纳米材料合成、纳米颗粒排布、纳米器件组装、生物活性分子可控输送等方面已显现出诱人的应用价值。打破蛋白纳米壳表

临床化验单详解淀粉酶介绍

淀粉酶介绍: 淀粉酶(AMY或AMS)全称是1,4-α-D-葡聚糖水解酶,催化淀粉及糖原水解,生成葡萄糖、麦芽糖及含有α1,6-糖苷键支链的糊精。淀粉酶主要由胰腺和唾液腺分泌,肺、肝、甲状腺、脂肪等组织亦含有此酶。其测定主要为比色法和速率法。淀粉酶正常值: (1)磺-淀粉比色法:血清800-1800

临床化验单详解单胺氧化酶

单胺氧化酶介绍:单胺氧化酶(MAO)为反映肝纤维化的酶,可分为两类:一类存在于肝、肾等组织的线粒体中,以FAD为辅酶,参与儿茶酚胺的分解代谢。另一类存在于结缔组织,是一种细胞外酶,无FAD而含有磷酸吡哆醛,只对伯胺起作用。血清中MAO和结缔组织中的MAO性质相似,能促进结缔组织的成熟,在胶原形成过程

临床化验单详解乳酸脱氢酶

乳酸脱氢酶(LDH,LD)介绍: 乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶。乳酸脱氢酶存在于机体所有组织细胞的胞质内,其中以肾脏含量较高。乳酸脱氢酶(LDH,LD)正常值: 血清:100-300U/L;  尿:560-2050U/L;  脑脊液含量为血清的1/10。乳酸脱氢酶(LDH,LD)临床意义: 增高:见于肝

酶法合成油酸丙二醇单酯

丙二醇脂肪酸单酯是一种优良的非离子型乳化剂,可以形成稳定的油包水体系(HLB值约为3.5),在食品和医药保健品中有广泛的应用。丙二醇脂肪酸单酯以α-晶型形式存在,没有多晶性,能使其他乳化剂的α-晶型稳定,还可以作为晶型调节剂应用于人造奶油和起酥油中[1]。已有研究表明,丙二醇脂肪酸单酯通过结合到高熔

临床化验单详解脂肪酶介绍

脂肪酶介绍: 脂肪酶主要来源于胰腺,是胰腺分泌的消化酶之一。在急性胰腺炎时血清淀粉酶增高的时间较短。脂肪酶正常值: 28-280U/L。脂肪酶临床意义: 增高:见于急性胰腺炎、慢性胰腺炎、胰腺癌或结石使胰管阻塞时、胆道疾病、胃穿孔、肝硬化、肠梗阻、十二指肠溃疡、乳腺癌、软组织损伤、急性或慢性肾脏疾病

科学家开发新型抗菌纳米酶

中国科学院生物物理研究所研究员高利增团队首次提出将抗菌肽和纳米酶结合的策略,通过计算机模拟从头设计合成了多肽纳米酶,并系统地研究了其特异性杀伤真菌的机制,为新型抗菌药物的研发提供了思路。相关论文7月5日在线发表于《自然-通讯》。纳米酶是具有类酶催化活性的纳米材料,具有高稳定性、高活性、多功能、低成本

连接酶动态变换核酸纳米结构

DNA连接酶凭借其稳定且出众的连接能力,不仅肩负细胞内DNA的损伤修复,更在DNA分子重组中有许多妙用。DNA连接酶修复磷酸骨架的缺口来实现分子间的共价连接从而增强分子结构的稳定性。但你是否有想象过,利用DNA连接酶的特性来实现DNA纳米结构的多样动态变换?在缺口处断裂的磷酸二酯键,是否能分开本就锁

研究亚纳米尺度Cu3金属团簇抗菌催化材料获得进展

  近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员刘洪阳、博士研究生孟凡池等,与北京大学教授马丁、辽宁大学教授夏立新、香港科技大学教授王宁、中科院上海应用物理研究所研究员姜政、中科院山西煤炭化学研究所研究员温晓东等合作,精准调控亚纳米尺度Cu金属团簇结构,构建出亚纳米尺度下原子级分散且全暴

单原子界面活化臭氧机理研究中获进展

  催化臭氧氧化是深度去除废水中有机污染物的有效方法,但其界面催化机理尚不明确。近日,中国科学院过程工程研究所研究员曹宏斌团队开发了一系列石墨相氮化碳负载钴、锰、镍过渡金属的单原子催化剂,加速臭氧(O3)分解并产生高活性的羟基自由基(·OH)。基于密度泛函理论模拟和原位X射线吸收光谱,研究提出了单原

大连化物所等在单原子催化研究中取得进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员乔波涛、中科院院士张涛团队与清华大学教授李隽、亚利桑那州立大学教授刘景月合作,在单原子催化研究方面取得新进展,发现在CO氧化反应中水对单原子催化剂和纳米催化剂呈现出显著不同的促进作用。详细研究结果揭示,由于单原子催化剂独特的微环境和电子

美开发厚度为单原子直径的半导体薄膜

  美国北卡州立大学研究人员22日表示,他们开发出制造高质量原子量级半导体薄膜(薄膜厚度仅为单原子直径)的新技术。材料科学和工程助理教授曹林友(音译)说,新技术能将现有半导体技术的规模缩小到原子量级,包括激光器、发光二极管和计算机芯片等。   研究人员研究的材料是硫化钼,它是一种价格低廉的半导体材

德国开发出世界最小单原子晶体管

  德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯·希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种利用电流控制单个原子位移实现开关的量子电子元件。单原子晶体管可在室温下操作,并消耗很少电能,这为未来信息技术开辟了新的应用前景。这项成果已被刊登在《先进材料》杂志上。  数字化对能源有巨大需求,在工业化国家中,信息技术

澳研制出完美的单原子晶体管

  据英国《新科学家》杂志2月20日(北京时间)报道,澳大利亚科学家表示,他们研制出一种单原子晶体管,其由蚀刻在硅晶体内的单个磷原子组成,拥有控制电流的门电路和原子层级的金属接触,有望成为下一代量子计算机的基础元件。研究发表在2月19日出版的《自然·纳米技术》杂志上。   在最新研究中,科学家们利