聚多巴胺（PDA）具有许多有趣的特性，例如抗氧化剂活性，自由基清除，高光热转化效率和强金属离子螯合等。 根据多种金属/金属离子的高亲和力制备了一种新型功能性含金属的聚多巴胺（MPDA）纳米材料具有广阔的应用前景。了解和控制金属配位环境对于实现可利用MPDA纳米材料至关重要。近日，华东师范大学程义云等人综述了以金属/金属离子为活性功能的MPDA纳米材料，包括其合成和金属配位环境及其在催化，电池，太阳能电池，电容器，医学成像，癌症治疗，防污和抗菌涂层中的应用。同时探讨了该领域的当前趋势，局限性和未来方向。

文章要点：

1）作者强调了金属在PDA材料中的重要性。根据其独特的化学成分，将MPDA分为三类：PDA Mn +，PDAM和PDAMxOy / PDAMxSy。可以通过简单地将PDA涂覆在金属NP表面或在PDA表面沉积金属NP来制备PDA­M，PDA­M_xO_y/PDA­M_xS_y。合成的MPDA的结构和应用高度依赖于金属材料和制备手段。

2）多种金属/金属离子的高亲和力可制备MPDA纳米材料包括：（1）PDA­M（从环境中提取金属并将其螯合到聚邻苯二酚框架内的配位部位）；（2）PDA-Mⁿ⁺（PDA和金属离子之间的配位相互作用可以进一步提高整个混合材料的结构稳定性。目前，有三种制备PDA螯合金属离子复合材料的通用策略：后掺杂，预掺杂和“金属离子交换”）；（3）PDA-M， PDA­M_xO_y/PDA­M_xS_y（PDA涂层和金属/金属氧化物/金属硫化物材料沉积在PDA基板上两种MPDA合成策略）。

3）作者总结了MPDA在催化剂中的应用包括：有机污染物的还原反应，ORR，铃木偶联反应，催化转移氢化（CTH）和直接的羟醛反应。

4）PDA已显示出对各种底物的高度亲和力，因此它们可以结合非金属元素，金属离子和金属材料。作者重点总结了用于电池（锂离子电池，染料敏化太阳能电池）和电容器应用的MPDA的开发。

5）PDA拥有大量可与顺磁性金属离子螯合的邻苯二酚基团，可缩短质子的弛豫时间。 MPDA作为基于NPs的造影剂表现出优异的生物相容性和信号增强作用，不仅用作单一成像剂，而且还用作多模型成像平台。此外，还开发了进一步装载有活性治疗成分的MPDA用于成像引导疗法。作者概述了有关MPDA用于医学成像和成像引导疗法的设计，合成和性能的最新研究。

6）由附着于表面或与界面相关联的微生物形成的生物膜会极大地影响诸如可植入医疗设备，食品包装，船体，管道和海洋平台等基板的功能，从而严重危害健康并造成经济损失。作者总结了MPDA用于防污和抗菌杂物应用的设计，合成和性能。

7）作者总结了具有吸附性功能的MPDA材料用于环境修复的最新研究。PDA材料具有大量的活性位点，可结合重金属离子和有机污染物。同时，使用含金属的多孔模板（例如MOF）的MPDA具有高表面积以此实现更好的吸附性能。

8）目前大多数研究仅限于某些第一线过渡金属与PDA的复合物。 因此需要迫切研究PDA和更广泛的金属之间的配位关系以进行材料设计用以更多的应用。尽管目前关于MPDA的理解仍受结构不确定性的限制，但是，研究人员可以在不久的将来应用新技术来表征和识别结构信息。

总之，作者通过对MPDA的合成，性能和应用进行全面的总结，为从事该领域研究的人员设计下一代基于PDA的先进复合材料及其相关应用提供指导。

Wang, Z., Zou, Y., Li, Y., Cheng, Y., Metal‐Containing Polydopamine Nanomaterials: Catalysis, Energy, and Theranostics. Small 2020, 1907042.

DOI：10.1002/smll.201907042

https://doi.org/10.1002/smll.201907042