近日，污染监测与控制福建省高校重点实验室郭鸿旭、林秀梅研究团队在新型纳米酶设计与传感分析领域接连取得重要进展，在国际知名学术期刊Sensors and Actuators: B. Chemical (中科院1区, Top) 连续发表两篇研究论文。研究聚焦于新型纳米酶的可控构筑与催化机制解析，基于精巧的界面工程策略，设计出了两种高性能纳米酶，分别实现了对总抗氧化能力的高灵敏检测和对六价铬的超痕量分析。这两项研究成果不仅解决了实际检测难题，更揭示了纳米酶催化中鲜为人知的“双面调控”机制，为环境监测、食品安全与健康分析提供了新的技术路径。以下是两项代表性成果简介： 

       超越“四合一”： 揭秘纳米酶的协同催化效应  

         针对传统抗氧化能力检测方法仪器依赖性强、操作繁琐等问题，团队通过精细的界面工程策略，成功构建了Pt/Cu2O/TpPa-COF@Cu-BTC四元核壳结构纳米酶。该材料通过逐级自组装与原位还原合成，在微观尺度上实现了各功能组分的精准整合与电子结构的协同调控。研究发现，TpPa-COF在合成过程中发生原位形貌重构，形成有序的二维层状结构，不仅优化了材料的介孔特性（孔径约3.78nm），还作为电子传递介质与底物富集平台，显著加速了反应动力学。催化机制研究表明，该纳米酶通过双通路催化机制发挥作用：活性氧（ROS）介导路径：Pt与Cu2O的电子耦合将氧还原反应选择性导向双电子路径，高效生成H₂O₂，进而与Cu-BTC及Cu2O发生类芬顿反应，产生·OH与·O2⁻等活性氧物种；直接电子转移路径：Cu-BTC中的Cu(II)中心可直接氧化TMB底物，实现信号放大。这种“1+1+1+1>4”的协同催化效应，使该纳米酶展现出优异的类氧化酶活性。基于此构建的比色传感器对总抗氧化能力（以抗坏血酸AA为当量）的检测限低至0.15 μM，成功应用于水果、蔬菜及生物液体等实际样品的分析，并与标准DPPH法结果高度吻合。此外，结合智能手机比色读取平台，进一步验证了其在即时检测（POCT）中的应用潜力。  论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2026.139863   

图1 不同纳米酶的活性比较及基于四元纳米酶的总抗氧化能力检测过程 

       纳米酶的“双面人生”： 六价铬既促进又能抑制的奇妙调控  

         针对六价铬（Cr(VI)）高毒性与传统检测方法灵敏度不足的挑战，团队通过刻蚀与配位自组装策略，成功制备了Cu@Fe3O4@MOF-199三元异金属纳米酶。该材料整合了金属Cu、磁性Fe3O4与MOF-199的协同优势，形成了丰富的Fe3+/Fe2+ - Cu2+/Cu0双氧化还原电子对，为催化性能调控提供了结构基础。研究中首次揭示了Cr(VI)对纳米酶活性的双向动态调控机制——“底物催化促进-抑制双效应”。具体而言：Cr(VI)一方面通过氧化Fe2+→Fe3+、Cu0→Cu2+，提高高价位金属离子的比例，增强电子接受能力，从而加速催化循环；另一方面，其自身或还原产物Cr(III)在活性位点上的竞争性吸附则会降低纳米酶对底物TMB的表观亲和力（表现为Km值升高），从而产生抑制作用。这一“促进-抑制”双效调控突破了传统单一路径调控的局限，为理解纳米酶-污染物相互作用提供了新视角。基于该机制构建的比色-电化学双模式传感平台，分别实现了对Cr(VI)的比色检测（LOD=10.6nM，线性范围0.03–20μM） 与电化学检测（LOD=2.8 pM，线性范围0.005–0.5μM），灵敏度与线性范围均优于多数已报道方法，并成功应用于实际水体样品的检测。  论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.138522      图2 材料合成示意图及比色和电化学双模式检测六价铬的示意图  以上系列成果以闽南师范大学为第一通讯单位，我院2023级无机化学方向的硕士研究生叶荣彬与2024级无机化学方向硕士研究生徐安为论文共同第一作者，郭鸿旭教授为第一通讯作者，林秀梅教授为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金项目（22472074和22272069）及福建省自然科学基金项目（No.2020J01803）的项目支持。