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Redox mediator system: Expanding the potential of laccase-like nanozymes towards pollutant remediation
Indexado
WoS WOS:001467278100001
Scopus SCOPUS_ID:105000130792
DOI 10.1016/J.RINENG.2025.104656
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



This study investigates the use of a redox mediator system to enhance the pollutant remediation capabilities of laccase-like nanozymes. A three-phase magnetic nanocomposite, composed of MnFe2O4, Mn3O4, and CuO in various precursor ratios, was synthesized. The 1:2:2 nanocomposite demonstrated the highest specific laccaselike activity, with values of 8.9 U mg(-1) at pH 4 and 9.2 U mg(-1) at pH 5. In contrast, single-phase nanozymes exhibited much lower activities. Cyclic voltammetry (CV) revealed that the 1:2:2 composite had a MnFe3O4 core and a Mn3O4|CuO alloy shell. The study also evaluated natural and synthetic redox mediators-acetosyringone, syringaldehyde, vanillin, and 1-hydroxybenzotriazole (HBT)-for their effect on methyl orange degradation. Acetosyringone was the most effective, achieving near-complete degradation at 50 mu M and above, resulting in a 6.3-fold increase in degradation rate compared to treatments without mediators. Syringaldehyde and vanillin also enhanced degradation, with syringaldehyde reaching near-complete degradation at 75 mu M and 100 mu M, while vanillin required higher concentrations for 80 % degradation. CV was used to analyze the electrochemical properties of reactions involving the 1:2:2 nanocomposite and redox mediators. These findings highlight the potential of combining nanozymes with natural redox mediators for improved degradation of harmful compounds in environmental remediation. While laccase-like nanozymes have typically been used for sensor applications, this study opens new possibilities for their use in environmental challenges and catalytic systems.

Revista



Revista ISSN
2590-1230

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Disciplinas de Investigación



WOS
Engineering, Multidisciplinary
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Hermosilla, E. - Universidad de La Frontera - Chile
2 Diaz, M. - Universidad de La Frontera - Chile
3 Perez-Velez, M. J. - Universidad de La Frontera - Chile
4 Leiva, S. - Universidad de La Frontera - Chile
5 Ramirez, A. M. R. - Universidad de La Frontera - Chile
6 Lanza, M. R. - UNIV SAO PAULO - Brasil
Universidade de São Paulo - Brasil
7 Rubilar, O. - Universidad de La Frontera - Chile

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Financiamiento



Fuente
Universidad de La Frontera
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
BIOREN
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
ANID/FONDAP
ANID/FONDECYT
ANID/FONDECYT Iniciacion
Scientific and Technological Bioresource Nucleus of Universidad de La Frontera
project Service Management Analytical Research and Training Center
Scientific and Technological Bioresource Nucleus of Universidad de La Frontera (BIOREN-UFRO) and project Service Management Analytical Research and Training Center (SmartC-BIOREN

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
This work was financed by ANID/FONDECYT Iniciacion 11230939 and ANID/FONDAP 1523A0001 and ANID/FONDECYT 1230426 projects. We also thank the Scientific and Technological Bioresource Nucleus of Universidad de La Frontera (BIOREN-UFRO) and project Service Management Analytical Research and Training Center (SmartC-BIOREN) No CCSS210005.
This work was financed by ANID/FONDECYT Iniciaci\u00F3n 11230939 and ANID/FONDAP 1523A0001 and ANID/FONDECYT 1230426 projects. We also thank the Scientific and Technological Bioresource Nucleus of Universidad de La Frontera (BIOREN\u2013UFRO) and project Service Management Analytical Research and Training Center (SmartC-BIOREN) N \u00B0CCSS210005.

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