抗氧化活性化合物广泛存在于水果、饮料、中药和功能性食品中，在清除活性氧、减轻氧化应激和维持氧化还原平衡方面发挥着重要作用[1],[2]。代表性抗氧化剂，如抗坏血酸（AA）、没食子酸和单宁酸，与复杂样品的营养价值、抗氧化能力和潜在生物活性密切相关[2],[3],[4],[5]。因此，开发简单、快速、低成本且可视化程度高的抗氧化剂检测和鉴别方法对于食品质量评估、中药活性成分分析及相关样品监测具有重要意义[6]。与传统分析技术（包括色谱法、电化学和荧光测定）相比，纳米酶催化的比色传感在操作简便性、可见信号输出、低成本以及对复杂仪器的依赖性降低方面具有显著优势，使其成为抗氧化分析的有吸引力的策略[7]。
类过氧化物酶（POD类）纳米酶可以在H?O?存在下催化显色底物的氧化，因此可作为比色传感系统中的关键催化单元[7]。在典型的TMB-H?O?系统中，POD类纳米酶促进H?O?的吸附和活化，生成活性氧（ROS），将无色的TMB氧化为蓝色的氧化TMB（oxTMB）[8],[9]。抗氧化分子可以还原oxTMB或竞争性地消耗ROS，从而降低吸光度信号，实现定量检测或差异响应分析[2],[3]。然而，许多POD类纳米酶在H?O?的吸附和活化能力、局部金属-氧配位环境的调控以及缺陷相关活性位点的构建方面仍存在不足[8]。这些限制制约了催化信号放大，并削弱了其对抗氧化剂的传感性能。因此，通过协调调控局部晶格结构、金属-氧配位微环境和活性位点的电子状态，合理优化H?O?活化界面对于提高纳米酶催化效率和比色传感灵敏度至关重要[9]。
由于FeNi LDH具有二维层状结构、可调的金属组成、丰富的表面羟基以及多金属协同效应，其作为类POD纳米酶受到了越来越多的关注[10],[11]。其中，FeNi LDH尤其具有潜力，因为Fe位点积极参与H?O?的吸附、电子转移和活化，而Ni位点有助于稳定LDH框架并调节局部电子环境[12],[13]。然而，天然的FeNi LDH在催化界面暴露不足、Fe-O局部配位环境调节弱以及Fe位点电子结构优化不够方面仍存在局限[13],[14],[15]。先前的研究表明，含有氧空位和金属-空位相关不饱和位的缺陷富集CoFe-LDH纳米片可以提高H?O?的吸附和分解能力，从而增强类POD活性和抗坏血酸的检测性能[16]。这些发现表明，协调调控Fe-O配位微环境、缺陷态分布和Fe位点电子结构是构建高效H?O?活化界面的有效途径[16]。
除了活性位点的调控外，纳米酶的空间结构还显著影响底物的扩散和催化界面的利用[17],[18]。空心纳米笼结构具有开放的壳层、内部腔体和分层的质量传输通道，可以增加可接触的反应界面，缩短扩散路径，并暴露更多的缺陷位点和低配位的金属中心[19],[20],[21],[22]。例如，Ismar等人通过MIL-88A自模板蚀刻和共沉淀策略制备了由相互连接的超薄纳米片制成的FeNi LDH空心纳米笼，证明这种开放结构可以增加可接触的表面积并促进界面质量传输。对于FeNi LDH纳米酶来说，开放的空心结构有利于改善TMB和H?O?向催化界面的传输[23]。然而，仅靠形态工程通常不足以完全优化H?O?的活化[24],[25],[26]。因此，将空心结构工程与局部Fe-O配位调控相结合对于构建高效的FeNi LDH基类POD催化界面至关重要。
稀土元素铈的掺杂为同时调控FeNi LDH的空间结构、局部配位环境和活性位点的电子构型提供了一种可行的策略[27]。铈离子具有相对较大的离子半径、强的氧亲和力和可变的价态。将其掺入FeNi LDH框架中可以引入离子尺寸失配，从而诱导局部晶格扰动并调节金属-氧配位环境[8],[28],[29],[30]。与传统异质掺杂相比，铈掺杂不仅可以影响LDH的成核、纳米片的组装和空心结构的形成，还可以通过Ce-O相关的配位相互作用调节Fe-O局部微环境，促进氧空位相关或不饱和氧配位结构的形成[30],[31],[32],[33]。更重要的是，铈的掺入预计会以不同的程度调节Fe和Ni位点的局部电子环境，Fe位点的响应可能会更加显著，同时保持Ni位点的主导价态[31],[32]。这种与Fe相关的局部活性环境的重构，加上缺陷相关的氧环境的改善，有望促进H?O?的吸附、界面电子转移和活化，从而提高FeNi LDH的类POD催化性能[32]。
本文通过一步水热法制备了一系列掺铈的FeNi LDH空心纳米笼，系统研究了铈掺杂引起的离子尺寸失配、Fe-O配位微环境的重构以及缺陷相关氧环境的调节对H?O?活化和类POD活性的影响。通过调节铈掺杂比例，发现适当的铈掺入可以促进FeNi LDH纳米片组装成开放的空心结构，同时通过局部晶格扰动调节Fe-O配位环境，增强缺陷相关的氧环境，并诱导Fe和Ni位点的差异化电子响应，Fe位点的变化更为显著，而Ni的价态基本保持稳定。这种空间结构和Fe相关局部活性位点的协同调控优化了H?O?的吸附和活化界面，使得30%掺铈的FeNi LDH表现出最高的类POD活性。此外，基于TMB-H?O?比色系统，优化后的纳米酶实现了抗坏血酸的定量检测和多种抗氧化活性成分的可视化区分。这项工作强调了稀土元素铈掺杂作为重构LDH纳米酶Fe相关局部活性环境的有效策略，并为高效H?O?活化界面和抗氧化比色传感平台提供了合理的设计途径。
