2025年3月，本校化学化工学院郑鹄志教授课题组在“Analytical Chemistry”（IF 6.7）上在线发表了题为“Integrating Ferroelectric Fields with Active Sites for the Construction of Highly Efficient Nanozymes”的研究论文。（原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.5c00657）。
利用ICP-MS测定Hemin-BTO中Fe元素含量。
Hemin加入量（mM） |
0.10 |
0.50 |
1.0 |
2.0 |
5.0 |
10 |
Fe含量（μg mL⁻1） |
0.085 |
0.165 |
0.389 |
0.701 |
0.814 |
0.845 |
Hemin含量（%） |
1.98 |
3.84 |
9.04 |
16.30 |
18.92 |
19.64 |
BTO和Hemin-BTO的紫外漫反射光谱及Tauc图。
该论文基于铁电钛酸钡（BTO）固有的自发极化电场，并且受静电预组织效应启发，提出了活性位点与自发极化电场结合来制备高催化活性纳米酶的策略。具体来说，制备了一种Hemin修饰的铁电BTO复合材料（Hemin-BTO）。在活性位点与铁电场的协同互促作用下，Hemin-BTO的类过氧化物酶（POD）活性比BTO提高了15倍。以TMB和H2O2为底物的催化常数（Kcat）分别是HRP的240倍和400倍。利用Hemin-BTO纳米酶超高的类POD活性，提出构建了一种纳米酶联免疫吸附分析法（NLISA ），成功用于检测心力衰竭的生物标志物脑钠肽，线性范围为10−500 pg mL⁻1，检出限为4 pg mL⁻1。本工作受自然界静电预组织效应启发而又超越天然酶，为高效纳米酶的设计开辟了一种新的范例。
在该工作中，分析测试中心的电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）被用于表征 Hemin-BTO中Fe的含量，从而获得Hemin-BTO催化剂中Hemin的含量。通过比较Hemin、BTO以及Hemin-BTO的性能，揭示了Hemin-BTO优异的类POD活性与自发极化电场和活性位点密切相关，两者缺一不可。此外，利用紫外可见漫反射光谱表征确定了BTO和Hemin-BTO的带隙值，进一步为机理探究提供有效数据支撑。
论文致谢：
分析测试中心 杨岚 实验师
分析测试中心 赵亚囡 讲师
支撑文章所使用的分析测试中心主要设备：
电感耦合等离子体质谱仪（资产编号：22A02567）
测试咨询：杨岚 17830856701
网上浏览西南大学分析测试中心网站，可查看设备详情，并预约测试。
http://atc.swu.edu.cn/info/1027/1174.htm
紫外可见近红外光谱仪（资产编号：22A02442）
测试咨询：赵亚囡 18202320621
网上浏览西南大学分析测试中心网站，可查看设备详情，并预约测试。
http://atc.swu.edu.cn/info/1014/1162.htm
（文字：胡卫玲 图片：胡卫玲 复审：徐岚 终审：罗小英）