【动态】陕师大蒋育澄教授课题组：基于MOFs设计构筑多级孔NiO制备高效、稳定的纳米酶反应器

MOFs材料由于具有大的比表面积、高的孔隙率、孔道可调控性、易功能化及易修饰性等独特的性能优势，使得此类新型多孔材料在气体储存、催化作用、化学传感器、药物传输及磁性材料等领域都有着广泛的应用前景。

然而，由于MOFs骨架在水溶液中的稳定性相对较差，所以其使材料的实际应用受到了极大的限制；另一方面，MOFs的孔道一般是2nm以下的微孔，无法容纳生物大分子——酶。将MOFs材料用于酶的固定化制备纳米酶反应器的研究工作鲜少报道。

最近，陕西师范大学蒋育澄教授课题组设计制备了两种基于Ni-MOF的多级孔NiO固定化酶反应器。在该项工作中，以Ni-MOF为前驱体，以氯化锌为造孔剂（活化剂），采用热分解法通过改变煅烧温度制备得到高稳定的同时包含介孔和微孔的多级孔NiO材料（标记为MHNiO），将辣根过氧化物酶(HRP)和细胞色素C(Cyt c)两种酶分别固载到MHNiO材料的介孔中，同时将底物富集在微孔中，得到了具有高催化活性的酶反应器。

同时两种固定化酶反应器较相应游离酶热稳定性得到了显著的提高，且均展现出较好的重复使用性。将两种酶反应器用于实际水样中环境毒物2,4-二氯苯酚和利福昔明的催化降解时均表现出很高的催化效率，其中固定化HRP在20min内可实现浓度为2 mg·mL^-1的2,4-二氯苯酚的完全降解，而固定化Cyt c在20 min内可实现浓度为20 μg·mL^-1的利福昔明完全降解，且两种酶反应器均可以处理高浓度的2,4-二氯苯酚和利福昔明，当2,4-二氯苯酚和利福昔明的浓度达到10 mg·mL^-1和120 μg·mL^-1时，固定化酶的降解率均可达到90%以上，这一结果优于目前相关文献报道。该工作为高稳定高催化活性酶反应器的制备和应用提供了一种新的思路。

相关研究结果发表在ChemCatChem, 2019, 11, 2828

作者：Xia Gao, Yu Ding, Yude Sheng, Prof. Mancheng Hu, Prof. Quanguo Zhai, Prof. Shuni Li, Prof. Yucheng Jiang, Prof. Yu Chen

原文链接如下：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cctc.201900611