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复合纳米结构设计和催化研究取得重要进展

2013-03-06 09:30:09 来源:合肥微尺度物质科学国家实验室

  复合型纳米材料在多相催化中体现出灵活多变的协同催化作用,设计和可控构筑这类材料一直是物理化学和材料科学家梦寐以求的事情。近日,微尺度物质科学国家实验室的曾杰教授带领的科研团队受生物学中蛋白分子变构效应(allosteric effect)的启发,结合纳米材料的可控制备技术,设计出一种将特异性的酶分子“种”在纳米材料表面的新型生物纳米催化系统,并借助纳米材料诱导酶分子的变构行为,调控酶催化和纳米材料多相催化的协同作用,进而获得了很高的催化活性、稳定性和耐久性。相关研究成果以“A New Nanobiocatalytic System Based on Allosteric Effect with Dramatically Enhanced Enzymatic Performance”为题发表在《美国化学会志》上(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1272),第一作者是化学院2009级本科生王梁炳。
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基于变构效应设计的新型生物纳米催化系统的工作原理图
  曾杰教授主要从事金属及异质复合纳米结构的设计和可控制备研究,他自2012年初引进至实验室工作以来,带领课题组已经在相关领域取得了一系列的研究进展。其设计与构筑的金属-半导体异质结构纳米棒,能够精确调控异质结构的空间构型及其等离激元行为,相关研究成果以“Symmetric and asymmetric Au-AgCdSe hybrid nanorods”为题发表在《纳米快报》上(Nano Lett. 2012, 12, 5281)。同时,受《自然-纳米技术》杂志邀请,曾杰教授还以“Hybrid nanomaterials: not just a pretty flower”为题撰写了介绍有关复合型纳米催化剂最新研究进展的评述,并发表在《自然-纳米技术》上(Nature Nanotech. 2012, 7, 415)。
  上述研究得到了国家青年千人计划、国家自然科学基金、中科院百人计划等项目的资助。

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