華東理工大學林紹梁、靳海寶教授團隊AFM: 基於一維超薄類肽納米帶的有機-無機納米複合材料用於光控化學-酶級聯催化

有機-無機雜化納米複合材料結合了有機組分和無機組分的優勢，通過對不同組分的精確控制，可產生許多獨特新穎的性能，在力學、儲能、催化、軟電子、感測器、生物醫學等領域都有廣泛的應用。在納米複合材料中，無機組分具有優異的性能(即催化性能、電導率、光學性能和氧化還原活性)，但往往具有較差的親水性和生物相容性，並且容易相互結塊，從而降低了它們的反應性，阻礙了它們的廣泛應用。有機組分具有高比表面積和豐富的結合位點，可以有效地分離/分散無機材料，加速品質傳遞過程，從而提高無機材料的性能。長程有序一維超薄有機納米材料(UTONMs)由於其獨特的結構特徵和優異的物理和化學性質，是構建高性能雜化納米複合材料的有力基石。一維UTONMs的超高比表面積提供了豐富的反應/結合位點，長程有序納米結構為實現超快品質/能量輸運提供了廣闊的平臺。然而，開發刺激回應型的和超薄1D UTONMs仍然是一項極具挑戰的研究課題。

為了解決這一問題，華東理工大學林紹梁教授和靳海寶教授團隊首先精心設計並合成了一種三元兩親性交替偶氮類肽，隨後通過溶液自組裝構建了1D超薄類肽納米帶。利用類肽的易功能化特性，將羧基引入類肽納米帶表面用於均勻的負載鈀納米粒子(PdNPs)，從而製備了基於PdNPs的有機-無機雜化納米複合材料。隨後評價了雜化納米複合材料在H₂O₂催化下，3,3'，5,5'-四甲基聯苯胺(TMB)氧化為oxTMB的光可控催化性能。結果表明，相比於裸漏的PdNPs，該複合材料的催化性能提升了5.4倍。該研究以題為“1D Ultrathin Peptoid Nanobelts-Based Organic-Inorganic Nanocomposite for Photo-Controllable Chemo-Enzymatic Cascade Catalysis”的論文發表在最新一期《AFM》上。

這項研究工作基於團隊之前提出的一種側鏈共軛堆積組裝機理(Adv. Mater. 2024, 36, 2312724; Sci. China Chem. 2024, 67, 1680; Macromolecules 2024, 57, 5892-5901; Sci. China Chem. 2022, 65, 2444)，構建了厚度2.2 nm,長度數十微米的長程有序的一維類肽納米帶。納米帶在紫外光和可見光的交替照射下，可實現從納米帶到納米球的可逆結構轉變。由於其良好的光響應特性和均勻分散的特點，所製備的有機無機雜化納米複合材料可作為化學酶級聯催化的高效催化劑。

--檢測服務--

來源：高分子科學前沿

免責聲明：本內容來自騰訊平臺創作者，不代表騰訊新聞或騰訊網的觀點和立場。