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Nature Chem:硫化銅礦物催化擬酶制備N2
納米技術 納米 2024-05-25


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氨氧化反應(anammox)是銨和硝酸鹽的生物反應過程,該反應是重要的海洋環(huán)境體系生成N2過程。雖然生物學家對該反應進行數(shù)十年的研究,但是仍未曾發(fā)現(xiàn)能夠催化anammox反應的模型催化劑。

有鑒于此,東京工業(yè)大學/日本理化學研究所(RIKEN) Ryuhei Nakamura、Daoping He等發(fā)現(xiàn)硫化銅礦物材料能夠復制生物學通過三個金屬酶進行的anammox催化反應過程。

主要內容

(1)

作者鑒定發(fā)現(xiàn)通過亞硝酸鹽還原生成的{CuNO}10復合物能夠進行銨氧化反應。作者發(fā)現(xiàn)其作為銨氧化反應的氧化劑能夠從亞硝酸鹽和銨反應出發(fā)形成N-N化學鍵。這種催化反應過程與生物學類似,都是通過反應活性的肼中間過程完成催化反應。

(2)

作者發(fā)現(xiàn)含有N-N化學鍵偶聯(lián)生成N2O的過程(N2O是一種溫室效應氣體)。這項研究發(fā)展了一種非常罕見的非酶催化anammox反應。

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參考文獻

He, D., Adachi, K., Hashizume, D. et al. Copper sulfide mineral performs non-enzymatic anaerobic ammonium oxidation through a hydrazine intermediate. Nat. Chem. (2024).

DOI: 10.1038/s41557-024-01537-6

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01537-6


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