磁性纳米颗粒（MNPs）因具有高表面积与体积比、独特的磁性质以及可通过外部磁场控制而受到广泛关注[1]。将磁性质与纳米尺度特性结合，MNPs在靶向药物输送[2]、磁共振成像[3]、热疗[4]、能量存储[5]、催化和环境污染治理[6][7][8]等领域得到广泛应用。它们的磁性还使其易于从反应混合物中分离，因此在催化和废水处理过程中特别有用[8]。在各种MNPs中，尖晶石铁氧体因其独特的磁性和半导体特性而被广泛研究。其通用化学式为MFe2O4，其中二价金属离子（如Fe2+、Mn2+、Co2+、Ni2+等）位于四面体位置，而Fe3+离子位于八面体位置。这些阳离子嵌入氧阴离子的面心立方密堆积晶格中[7][8][9][10]。特别是锰铁氧体（MnFe2O4），因其可调的物理和化学性质（如窄带隙约1.6至2.1 eV、良好的化学稳定性、铁磁性和生物相容性[11][12][13][14][15]而备受关注。这些特性使其在废水处理、重金属去除、催化、自旋电子学、磁数据存储和生物医学应用中具有价值[13][14][15][16][17]。]
最近的研究表明，MnFe2O4纳米颗粒（NPs）具有天然的酶模拟特性，尤其是类似过氧化物酶的活性。过氧化物酶是一类天然氧化还原酶，在过氧化氢（H2O2存在下催化有机底物的氧化[16,17]。这类天然酶对特定底物具有高选择性和强催化潜力，广泛应用于生物传感、免疫分析、生物技术和环境修复[16][17][18][19][20][21]。然而，它们的实际应用受到成本高、稳定性差、易变性、环境敏感性和不可回收性等限制。相比之下，具有酶模拟活性的纳米结构材料（称为纳米酶）具有高稳定性、长期存储能力和低成本，成为天然酶的理想替代品[16][17][18][19][20][21]。将磁性质引入纳米酶中可进一步提高其可回收性和重复使用性，从而将MNPs发展为高效的催化平台。其中，MnFe2O4 NPs结合了优异的催化活性和磁性质，便于分离和回收，成为天然过氧化物酶的有希望的替代品[11][12][13][14][15][16]。
合成技术对MnFe2O4 NPs的性质至关重要。传统方法如溶胶热法[15]、溶胶-凝胶法[10]、水热法[13]、共沉淀法[22,23]、溶液燃烧法[5]、声化学法[7]和微波辅助合成法通常需要较长的处理时间、高温或高压，以及表面活性剂、还原剂或有害化学物质的使用。这些局限性凸显了需要更可持续、经济且简单的方法。非热等离子体技术在这方面提供了有前景的解决方案[24,25]。微放电等离子体（MDP）是一种在大气压和接近室温条件下运行的小规模非热等离子体[26]，能产生高能电子、离子、中性物种和高度反应性的自由基，适用于废水处理、杀菌、生物医学过程和纳米材料合成[24][25][26][27][28][29][30][31][32][33]。与传统依赖于高温、高压和大量化学物质（如还原剂、封端剂和稳定剂）的纳米颗粒合成方法不同，MDP通过等离子体诱导的化学反应实现纳米颗粒的形成。在此过程中，反应性物种和高能电子直接与前体溶液中的金属离子相互作用，引发氧化还原反应，在常温条件下短时间内生成纳米颗粒。MDP方法可提供狭窄的粒径分布，并有效控制粒径、相和形态，是一种可行的、单步且环保的纳米颗粒生产方法，无需额外的预处理或后处理步骤[24,25][30][31][32]。
MnFe2O4 NPs的过氧化物酶样催化活性可通过降解有机污染物来验证，因为它们能催化H2O2分解产生活性氧物种（ROS），从而分解复杂的有机分子[16][17][18][19][20][34]。这一过程不仅验证了它们的催化活性，还展示了MnFe2O4在环境应用中的实际价值，因为同样的性质也可用于废水处理。值得注意的是，MnFe2O4的过氧化物酶样活性是ROS生成和降解的主要贡献者，而阳光照射可进一步增强这一效果[19]。结合其磁可回收性，这些特性使MnFe2O4 NPs不仅是可靠的纳米酶模型，也是环境修复的有希望的候选材料，这一点通过使用亚甲蓝（MB）作为模型污染物得到了验证。亚甲蓝是一种广泛使用的阳离子染料，化学性质稳定、溶解度高且抗生物降解，是一种持续存在的污染物，会阻碍阳光穿透并破坏生态系统[35][36][37][38][39][40]。
在本研究中，采用环保的MDP技术合成了MnFe2O4 NPs，避免了苛刻条件和有毒化学物质的使用。详细表征了纳米颗粒的形成、结构特征和化学组成，并评估了其过氧化物酶样活性。通过阳光下的亚甲蓝降解实验，证明了这种酶模拟性质的实用价值，表明它们作为可持续且可磁回收的纳米酶在废水处理中的潜力。该研究不仅证实了它们的过氧化物酶样催化效率，还展示了它们更广泛的催化应用前景，使MnFe2O4 NPs成为环境修复等领域的有希望的纳米酶候选者。
