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Light-Driven Self-Cascade Peroxidase-like Nanozymes without Exogenous H2O2
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2023-04-18 , DOI: 10.1021/acs.analchem.3c00627 Cui Wang 1 , Mengli Zhang 1 , Lipeng Bai 1 , Panpan Gai 1 , Feng Li 1
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2023-04-18 , DOI: 10.1021/acs.analchem.3c00627 Cui Wang 1 , Mengli Zhang 1 , Lipeng Bai 1 , Panpan Gai 1 , Feng Li 1
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The peroxidase (POD)-like nanozyme typically requires the addition of exogenous H2O2. To address the limitation, previous work mainly adopted a cascade strategy for H2O2 production. Herein, we propose a new light-driven self-cascade strategy to construct POD-like nanozymes without exogenous H2O2. The model nanozyme resorcinol–formaldehyde resin-Fe3+ (RF-Fe3+) is synthesized with the hydroxyl-rich photocatalytic material RF as the carrier to in situ chelate metal oxides, which can simultaneously achieve the functions of in situ H2O2 generation under irradiation and substrate oxidation via POD-like behavior. Notably, RF-Fe3+ exhibits high affinity to H2O2, attributed to the excellent adsorption ability and hydroxyl-rich feature of RF. Furthermore, the dual photoelectrode-assisted photofuel cell was further constructed with a high-power density of 120 ± 5 μW cm–2 based on the RF-Fe3+ photocathode. This work not only demonstrates the new self-cascade strategy of in situ generation of catalysis substrates but also provides an opportunity to extend the catalytical field.
中文翻译：
无外源 H2O2 的光驱动自级联过氧化物酶样纳米酶
过氧化物酶 (POD) 样纳米酶通常需要添加外源 H 2 O 2。为了解决这一局限性，以前的工作主要采用级联策略来生产 H 2 O 2。在此，我们提出了一种新的光驱动自级联策略来构建无外源 H 2 O 2的类 POD 纳米酶。以富羟基光催化材料RF为载体合成模型纳米酶间苯二酚-甲醛树脂-Fe 3+ (RF-Fe 3+ )，原位螯合金属氧化物，同时实现原位H 2 O的功能2个通过类似 POD 的行为在辐照和底物氧化下产生。值得注意的是，RF-Fe 3+对 H 2 O 2表现出高亲和力，这归因于 RF 出色的吸附能力和富含羟基的特性。此外，基于RF-Fe 3+光电阴极，进一步构建了双光电极辅助光燃料电池，具有120 ± 5 μW cm –2的高功率密度。这项工作不仅展示了原位生成催化底物的新自级联策略，而且为扩展催化领域提供了机会。
更新日期：2023-04-18
中文翻译：
无外源 H2O2 的光驱动自级联过氧化物酶样纳米酶
过氧化物酶 (POD) 样纳米酶通常需要添加外源 H 2 O 2。为了解决这一局限性，以前的工作主要采用级联策略来生产 H 2 O 2。在此，我们提出了一种新的光驱动自级联策略来构建无外源 H 2 O 2的类 POD 纳米酶。以富羟基光催化材料RF为载体合成模型纳米酶间苯二酚-甲醛树脂-Fe 3+ (RF-Fe 3+ )，原位螯合金属氧化物，同时实现原位H 2 O的功能2个通过类似 POD 的行为在辐照和底物氧化下产生。值得注意的是，RF-Fe 3+对 H 2 O 2表现出高亲和力，这归因于 RF 出色的吸附能力和富含羟基的特性。此外，基于RF-Fe 3+光电阴极，进一步构建了双光电极辅助光燃料电池，具有120 ± 5 μW cm –2的高功率密度。这项工作不仅展示了原位生成催化底物的新自级联策略，而且为扩展催化领域提供了机会。
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