Estudio y análisis de enlace, a nivel DFT, de la adsorción de beta-D-Glucosa sobre nanotubos de carbono de pared simple decorados con Platino.

GONZÁLEZ FÁ, ALEJANDRO J.; GONZÁLEZ, ESTELA A.; ORAZI, VALERIA; LÓPEZ CORRAL, IGNACIO; HEFFNER, HERMAN; JUAN, ALFREDO

Encuentro; Encuentro de Física y Química de Superficies (EF&QS) ? VIII edición; 2018

La detección, censado y cuantificación de Glucosa; yasea en el campo de la salud para medir dicho analito en sangre (glucemia), o enel área de los alimentos para detectar adulteraciones de productos como lamiel; ha ido evolucionando dramáticamente en los últimos años convirtiéndose deesta manera en objeto de estudio y desarrollo por parte de miles deinvestigadores alrededor del mundo. Los sensores de Glucosa de últimageneración utilizan nanomateriales en su estructura, lo cual incrementadrásticamente su sensibilidad y reproducibilidad.Los nanotubos de carbono (CNTs) se presentan comoexcelentes candidatos a ser aplicados en los dispositivos previamentemencionados debido a sus particulares propiedades, como estabilidad química yelevada conducción eléctrica, entre otras. La adición de metales de transición(MT) es una estrategia bien conocida en el censado de Glucosa1.En el presente trabajo se evalúa la estabilidad,energía y fortaleza de enlaces de la β-D-Glucosa (β-D-Gsa) sobre nanotubos depared simple (Single Walled Carbón NanotubesSWCNT) decorados con Platino (Pt), como así también la importancia de lasfuerzas de van der Walls (vdW), de corto y largo alcance, en la estabilizacióndel sistema β-D-gsa/Pt/SWCNT.Cuatro geometrías de la Glucosa sobre el Pt/SWCNTfueron estudiadas. En ellas se propone la interacción del adsorbato por mediode tres átomos de Oxígeno (O) diferentes; un O perteneciente al grupocarbonilo, ubicado por fuera del anillo del azúcar (O1), un O de un grupooxidrilo unido al anillo hexagonal (O2), el átomo de O perteneciente a dichoanillo (O3) y por último un átomo de hidrógeno (H) perteneciente al anillo deGlucosa (H).Los resultados indican que sin la inclusión de lasfuerzas de vdW, la configuración más estable energéticamente es aquella en laque la interacción se lleva a cabo por O1 con una energía de -1,07 eV, mientrasque la geometría que interacciona con el H no es estable. Sin embargo, cuandolas fuerzas de vdW son tomadas en cuenta la geometría con mayor estabilidadpasa a ser a través de la interacción con el O3 de la Glucosa, con un valor de-1,13 eV, y la geometría que interacciona por el átomo de H se encuentraestable, con una energía de -0,53 eV. En todos los casos las interaccionesocurren principalmente a través del átomo de Pt del adsorbente. Las fuerzas de enlace, evaluadas por superposiciónpoblacional (Overlap Population OP) yorden de enlace (Bonding Order BO)muestran valores más elevados para aquella geometría donde participaprincipalmente el O3, cuando las interacciones de largo alcance son tenidas encuenta.Por lo tanto, los estudios muestran que las fuerzas devdW cumplen un rol fundamental en la estabilización de los sistemas evaluados,modificando la tendencia de energías favorables, cuando dichas fuerzas sontenidas en cuenta. También puede observarse que las interacciones de largoalcance entre otros átomos de la Glucosa con el Pt u otros Carbonos del CNT sonde suma importancia en la estabilidad de las geometrías estudiadas2. Referencias.1.       Lim,S. H. Wei, J. Lin, J. Li, Q. Kuayou J. ?A glucose biosensor based on electrodepositionof palladium nanoparticles and glucose oxidase onto Nafion solubilized carbonnanotube electrode? Biosens. Bioelectron.,Vol 20, No. 11, 2341-2346, 2005.2.       GonzálezFá, A. J. Orazi, V. González, E. Juan, A. López Corral, I. ?DFT study of β-d-glucoseadsorption on single-walled carbon nanotubes decorated with platinum. A bondinganalysis? Appl. Surf. Sci., Vol. 423, 542?548, 2017.