Adsorción de dopamina-zwitterion sobre óxido de grafeno. Estudio Teórico.

L. A. MEIER; A. C. ROSSI; N. F. DOMANCICH; N. J. CASTELLANI

Neuquen

Encuentro; 3º Simposio sobre Adsorción, Adsorbentes y sus Aplicaciones; 2018

Universidad Nacional del Comahue

La dopamina(DA) es un neurotransmisor que presenta un papel relevante en los distintos sistemasdel cuerpo humano. La detección de su forma zwitteriónica (DA-Z) a pH sérico,es de suma importancia y entre los sensores propuestos, los transistores deefecto de campo (FET) donde se emplea grafeno (G) u óxido de grafeno (GO) comomaterial para el ?gate? del FET, han demostrado ser muy sensibles a lasmoléculas adsorbidas. En el presente trabajo se estudió teóricamente laestabilidad del GO y se analizó la adsorción de DA-Z sobre dicho substrato. Loscálculos se realizaron en el marco de la teoría del funcional de la densidad(DFT), empleando el programa VASP (Vienna Ab-initio Simulation Program). Se observóque la configuración al azar es más estable cuando el epoxi central se ubica enla cara opuesta de la hoja de G, en cubrimientos del 10% de epoxi. Esto no fueevidente para la misma configuración con grupos hidroxilos. Su y col,estudiaron la estabilidad del GO con dos grupos epoxis en la misma cara yobservaron el siguiente orden de estabilidad: Para>Armchair>ZigZag [1].En nuestro trabajo vemos que al reordenar la estructura con grupos epoxis enPara y ZigZag se logra mejorar la energía. Se consideró la presencia de variosde estos grupos por celda unitaria. Además, se analizó la adsorción de DA-Zsobre GO. Las geometrías estudiadas corresponden a diferentes acercamientos dela DA-Z al grupo epoxi o hidroxilo del GO. La energía de adsorción resultó serexotérmica y de mayor magnitud que en el caso del G regular.  El grupo amino de DA-Z próximo al epoxiprovoca la formación de un hidroxilo sobre el G al perder un H. En el caso deun grupo hidroxilo se forma una molécula de agua. Se produce siempre unatransferencia electrónica de la molécula hacia el substrato.