摘要：混合塑料废弃物中复杂未知的组分是限制其大规模处理的一个重要因素，因此，亟需一种能够现场分析塑料成分的策略来引导选择合适有效的废塑料后处理措施。其中，基于纳米催化剂的分析试剂盒就能够广泛适用于多种混合塑料废弃物的现场分析场景之中。但由于塑料的化学惰性，目前仍缺乏

原创 纳米酶 Nanozymes 纳米酶 Nanozymes 2024年12月31日 17:00江苏

混合塑料废弃物中复杂未知的组分是限制其大规模处理的一个重要因素，因此，亟需一种能够现场分析塑料成分的策略来引导选择合适有效的废塑料后处理措施。其中，基于纳米催化剂的分析试剂盒就能够广泛适用于多种混合塑料废弃物的现场分析场景之中。但由于塑料的化学惰性，目前仍缺乏适用的纳米催化剂以构筑塑料分析试剂盒。近日，华中师范大学朱成周教授课题组联合北京大学郭少军教授团队报道了一种双位点催化剂FeSe/NC中的羟基溢流现象，并据此成功建立了混合塑料分析试剂盒原型HSAK。其中羟基溢流所引起的活性变化用于塑料的定性和定量分析，而未发生溢流的活性羟基则用于干扰物的鉴定。该方法无需复杂的前处理过程且具有较高的准确性，能够为后续的塑料废弃物处理提供技术指导。这些发现填补了混合塑料即时检测的空白，为解决全球塑料处理和推动可持续发展提供了助力。

图1. FeSe/NC的表征。FeSe/NC的（a）TEM图像。（b）HAADF-STEM图像。（c）AC-HAADF-STEM图像，其中邻近Fe-Se双位点用白框圈出，部分绘有局部的灰度图像。不同材料的（d）铁K边XANES图谱和（e）硒K边XANES图谱。（f）FeSe/NC的EXAFS图谱。（g）所构建的理论模型。

图2. FeSe/NC的类过氧化物酶活性测试。（a）不同材料的动力学测试。使用DMPO作为自旋捕获剂时（b）FeSe/NC和Fe/NC的EPR图谱及模拟结果。（c）芬顿反应及加入不同材料时的EPR图谱。（d）羟基溢流的示意图。（e）FeSe/NC、Fe/NC和Se/NC的原位ATR-FTIR图谱。（f）不同活性中间体对类过氧化物酶的活性贡献。

图3.理论计算。（a）FeSe/NC类过氧化物酶活性的能量变化。（b）羟基溢流过程的过渡态分析。

图4. 塑料分析。（a）六种常见塑料的分子结构。（b）不同塑料在乙醇和异丙醇存在时的羟基溢流效应。（c）聚类分析区分不同塑料。（d）不同干扰物对活性的影响。（e）混合塑料分析试剂盒HSAK的使用示意图。（f）分析实际混合塑料废弃物。

总之，本论文介绍一种基于Fe-Se双位点催化剂，揭示了类过氧化物酶活性表达中的羟基溢流效应，并证明其能够作为识别塑料的“指纹”。据此，成功构建了基于羟基溢流现象的混合塑料分析试剂盒原型HSAK。其中羟基溢流所引起的活性变化用于塑料的定性和定量分析，而未发生溢流的活性羟基则用于干扰物的鉴定。该方法无需复杂的前处理过程且具有较高的准确性，能够为后续的塑料废弃物处理提供技术指导。这些发现填补了混合塑料即时检测的空，为解决全球塑料处理和推动可持续发展提供了助力。

来源：小齐说科学