強的底物親和力和高的催化效率一直是制備高性能納米酶持續追求的目標。基于此，西北農林科技大學張文濤副教授和王建龍教授、合肥工業大學沈益忠副研究員等人首次報道了一類高效的MnFeCoNiCu過渡金屬高熵納米酶（HEzymes）（記為MnFeCoNiCu HEA NPs），其具有不同金屬組分獨特的表面原子構型和明顯的d軌道耦合特征。所制備的納米酶展現出與天然辣根過氧化物酶（HRP）相當的優越的底物親和力和催化效率，同時其具有極好的類過氧化物酶（POD）活性，可用于生物傳感和抗菌應用。

通過DFT計算，作者研究了HEA NPs的POD催化性能。作者選擇了CuNi雙金屬合金和FeCuNi三金屬合金進行電子結構和催化機理的比較HEA NPs，CuNi和FeCuNi的局部投影態密度（PDOSs）發現，Cu、Fe和Ni位點是富電子的，由于Mn、Fe和Co的貢獻，HEA在E_F處有更高的電子豐度。

不同金屬之間明顯的d軌道重疊被清楚地觀察到，表明合金中的元素彼此緊密結合。Fe、Co和Ni的3D軌道位于中間且具有較寬的能帶，有助于中間產物的穩定和氧化還原反應中電子轉移的能壘的降低。

根據d帶中心理論和Sabatier原理，d帶中心位置相對于E_F的合理上移通常會增強金屬原子與氧中間體之間的鍵強度，從而促進納米酶的類-POD活性。由于Cu和Ni的3D軌道占據率高，CuNi呈現低d帶中心，不利于含氧中間體的吸附。與CuNi相比，Fe位點的貢獻導致FeCuNi在E_F附近的d電子明顯富集。

因此，與CuNi相比，FeCuNi的d波段中心相對于EF有明顯的上升。總之，HEA NPs的d電子結構受到不同成分金屬的調控，從而保證了高效穩定的類POD活性。

Transition Metal High-Entropy Nanozyme: Multi-Site Orbital Coupling Modulated High-Efficiency Peroxidase Mimics. Adv. Sci., 2023, DOI: 10.1002/advs.202303078.