有機(jī)-無機(jī)雜化納米複合材料結(jié)合了有機(jī)組分和無機(jī)組分的優(yōu)勢，通過對不同組分的精確控制，可產(chǎn)生許多獨(dú)特新穎的性能，在力學(xué)、儲能、催化、軟電子、感測器、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在納米複合材料中，無機(jī)組分具有優(yōu)異的性能(即催化性能、電導(dǎo)率、光學(xué)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(jié)塊，從而降低了它們的反應(yīng)性，阻礙了它們的廣泛應(yīng)用。有機(jī)組分具有高比表面積和豐富的結(jié)合位點(diǎn)，可以有效地分離/分散無機(jī)材料，加速品質(zhì)傳遞過程，從而提高無機(jī)材料的性能。長程有序一維超薄有機(jī)納米材料(UTONMs)由於其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特徵和優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)，是構(gòu)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(yīng)/結(jié)合位點(diǎn)，長程有序納米結(jié)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)超快品質(zhì)/能量輸運(yùn)提供了廣闊的平臺。然而，開發(fā)刺激回應(yīng)型的和超薄1D UTONMs仍然是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的研究課題。

為了解決這一問題，華東理工大學(xué)林紹梁教授和靳海寶教授團(tuán)隊(duì)首先精心設(shè)計(jì)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(gòu)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(fù)載鈀納米粒子(PdNPs)，從而製備了基於PdNPs的有機(jī)-無機(jī)雜化納米複合材料。隨後評價(jià)了雜化納米複合材料在H₂O₂催化下，3,3'，5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)氧化為oxTMB的光可控催化性能。結(jié)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(fā)表在最新一期《AFM》上。

這項(xiàng)研究工作基於團(tuán)隊(duì)之前提出的一種側(cè)鏈共軛堆積組裝機(jī)理(Adv. Mater.?2024,?36, 2312724;?Sci. China Chem.?2024,?67, 1680; Macromolecules?2024, 57, 5892-5901;?Sci. China Chem.?2022,?65, 2444)，構(gòu)建了厚度2.2 nm,長度數(shù)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(shí)現(xiàn)從納米帶到納米球的可逆結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。由於其良好的光響應(yīng)特性和均勻分散的特點(diǎn)，所製備的有機(jī)無機(jī)雜化納米複合材料可作為化學(xué)酶級聯(lián)催化的高效催化劑。

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來源：高分子科學(xué)前沿

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