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ANGEW CHEM INT EDIT（IF=15.336）磁场对氧化还原辅因子溶液电化学反应的影响

氧化还原辅因子是许多酶促反应必不可少的介质，鉴于它们的电子转移特性，氧化还原辅因子可用于构建电池、燃料电池和电化学传感器等。

麻省理工学院Jimin研究团队在化学领域Top期刊ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION在线发表了题为“Influence of Magnetic Fields on Electrochemical Reactions of Redox Cofactor Solutions”的文章，使用黄素单核苷酸（FMN）辅因子作为模型系统，通过表征电流的磁诱导变化，探究磁场对氧化还原辅因子中电化学反应特性。

研究发现，采用循环伏安法测测定磁场对FMN电化学特性的影响，在1 T静磁场环境下，FMN溶液中还原电流在-0.25和-1.20 V之间迅速增加。FMN溶液在-1.0 V下电化学还原期间，在37.5 mT至1000 mT静磁场环境下，归一化电流密度额度变化程度随磁场强度增加而增大，当磁场强度≥150 mT时，电流密度变化程度≥10%。在-1.25 V下，析氢反应主导FMN的还原反应，磁场效应下降。用FMN层对铟锡氧化物（ITO）电极表面进行功能化，洛伦兹力诱导的对流通过垂直于磁场方向的平面支撑电解质的流线可视化，在250 mT磁场下，对流电解质流量增加，电池内Pt线的旋转电解质流动显而易见。当平行于电荷传输方向施加1 T磁场时，嵌入式Pt电极的电流变化范围仅为4.4%。

磁场可以调节涉及H的自由基对中间体中的单重态-三重态转变，加速每个自由基的进动速率或调节自由基的自旋弛豫。通过测定黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和抗坏血酸（AA）三种辅因子的氧化还原特性，施加1 T静磁场，FAD-0.75V，NADH和AA在+1.0V下归一化电流密度显著增加。磁流体动力学效应不仅限于FMN的电化学还原，而是影响了非凹陷电极上所有扩散限制的电化学反应。磁场技术的应用在调节涉及氧化还原辅因子溶液（包括电池、燃料电池和电化学传感器）的电化学系统方面具有巨大的应用潜力。