近日，我校永利6774app手机版官网嚴紅烨博士團隊與華中師範大學教授朱成周課題組合作，在國際頂級期刊《ACS Nano》發表題為“HCP-to-FCC Phase Transformation of Ruthenium Nanocrystals Selectively Activate Hydrogen Peroxide for Boosting Peroxidase-like Activity”的高水平論文（DOI: 10.1021/acsnano.4c14346），該研究通過钌納米晶的穩态HCP相到亞穩态FCC相變，實現了對H2O2的選擇性活化，特異性增強了钌納米晶的類過氧化物酶活性，為钌基納米材料在生物傳感領域的應用提供了新思路。論文第一作者為我校碩士研究生丁習林，通訊作者為嚴紅烨，我校為論文第一單位。

钌（Ru）作為一種低成本、高穩定性的貴金屬，近年來在催化領域備受關注。然而，由于其對H2O2和O2的活化作用，Ru納米晶在催化過程中常同時表現出類過氧化物酶和類氧化酶活性，這可能導緻其在比色傳感應用中出現假陽性信号，限制了其在生物傳感中的廣泛應用。為解決這一問題，嚴紅烨博士團隊通過濕化學法和後蝕刻，成功合成了具有亞穩面心立方（fcc）相的高活性Ru納米晶和具有穩态六方最密堆積（hcp）相的Ru納米晶，并系統研究了其催化性能。

研究結果表明，Ru納米晶從hcp到fcc的相變顯著增強了其類過氧化物酶活性，而類氧化酶活性幾乎沒有提高，反而有所減弱。通過密度泛函理論計算，團隊進一步揭示了Ru通過相變增強活性和特異性的原因，即Ru從hcp到fcc的相變促進了其對底物H2O2的吸附和活化，降低了對底物O2的活化，同時降低了反應決速步的能壘。最終基于有機磷農藥（OP）對Ru納米晶活性的抑制作用，建立了基于Ru的比色傳感器來檢測OP。與hcp相Ru基傳感器相比，fcc相Ru基傳感器的檢測範圍更寬，檢出限更低。

該研究不僅為Ru納米晶的相變研究提供了新思路，也促進了Ru基比色傳感器在生物傳感領域的實際應用。

原文鍊接：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c14346