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Synthesis of manganese phosphate hybrid nanoflowers by collagen-templated biomineralization

机译：胶原蛋白模板生物矿化法合成磷酸锰杂化纳米花

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Construction of protein–inorganic hybrid materials with hierarchical nanostructures is critical for the creation of advanced multi-functional materials. We herein for the first time report the synthesis of protein–manganese phosphate hybrid nanomaterials by environmentally amiable biomineralization approach. We have demonstrated that collagen provides an excellent biotemplate to modulate the morphology of the hybrid materials, leading to exquisite nanoflowers with branched petals. In this time-dependent biomineralization process, collagen played an essential role in the production of protein–manganese phosphate hybrid materials by inducing the nucleation of manganese phosphates to form a scaffold as well as serving as a glue to hold the petals together. The as-prepared CL–Mn3(PO4)2 nanoflowers exhibited good catalytic activity towards water oxidation. The unique (Gly–X–Y)n amino acid sequences and triple helix structure may provide extraordinary capability for collagen to create hybrid nanomaterials via collagen-templated biomineralization. The single-size and high purity may endow recombinant collagen as a powerful strategy to establish superior biotemplates. This facile and green approach to produce collagen–manganese phosphate hybrid nanoflowers greatly advances our capability to construct manganese phosphates-based functional materials.
机译：具有分层纳米结构的蛋白质-无机杂化材料的构建对于创建先进的多功能材料至关重要。我们在此首次报道了通过环境友好的生物矿化方法合成蛋白质-磷酸锰杂化纳米材料。我们已经证明胶原蛋白提供了极好的生物模板，可调节杂化材料的形态，从而产生带有分支花瓣的精美纳米花。在这种随时间变化的生物矿化过程中，胶原蛋白通过诱导磷酸锰成核形成支架并充当将花瓣固定在一起的胶水，在蛋白质-磷酸锰杂化材料的生产中起着至关重要的作用。制备的CL–Mn 3 （PO 4 ） 2 纳米花对水的氧化具有良好的催化活性。独特的（Gly–X–Y） n 氨基酸序列和三重螺旋结构可能为胶原蛋白提供了超强的能力，使其能够制造杂化纳米材料>通过胶原蛋白为模板的生物矿化。单一大小和高纯度可能赋予重组胶原蛋白作为建立卓越生物模板的强大策略的能力。这种生产胶原蛋白-磷酸锰杂化纳米花的简便而绿色的方法大大提高了我们构建基于磷酸锰的功能材料的能力。

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