INQUISUR   21779
INSTITUTO DE QUIMICA DEL SUR
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Análisis de enlace durante la adsorción de beta-D-glucosa sobre nanotubos de carbono de pared simple decorados con platino
Autor/es:
A. J. GONZÁLEZ FA; E. GONZALEZ; V. ORAZI; I. LÓPEZ CORRAL; H. HEFFNER; A. JUAN
Lugar:
San Luis
Reunión:
Encuentro; VIII Encuentro de Física y Química de Superficies EFyQS 2018; 2018
Institución organizadora:
Universidad Nacional de San Luis
Resumen:
La detección, sensado y cuantificación de glucosa es de gran interés en ámbitos sumamente importantes, tanto en el campo de la salud, en particular las determinaciones en sangre (glucemia), como en el área de los alimentos, con el objeto de detectar adulteraciones en productos tales como la miel. La determinación de glucosa ha evolucionado drásticamente en los últimos años, convirtiéndose de esta manera en objeto de estudio y desarrollo por parte de miles de investigadores alrededor del mundo. Los sensores de glucosa de última generación incorporan nanomateriales en su estructura, lo cual incrementa notoriamente su sensibilidad y reactividad. En particular, los nanotubos de carbono se presentan como excelentes candidatos a ser aplicados en estos dispositivos debido a sus particulares propiedades, como estabilidad química y elevada conducción eléctrica, entre otras. La adición de metales de transición es una estrategia bien conocida en el sensado de glucosa1.En el presente trabajo se evaluaron la estabilidad, energía y grado de enlace e la β-D-gl cosa (β-D-gsa) sobre nanotubos de pared simple (Single Walled Carbon Nanotubes, SWCNTs) decorados con platino, como así también la importancia de las fuerzas de van der Walls (vdW) en la estabilización de dicho sistema. Se estudiaron cuatro diferentes geometrías β-D-gsa/Pt/SWCNT. En ellas se propone la interacción del adsorbato por medio de cuatro átomos diferentes: el átomo de oxígeno perteneciente al grupo carbonilo, ubicado por fuera del anillo del azúcar (O1); el átomo de oxígeno de un grupo oxhidrilo unido al anillo hexagonal (O2); el átomo de oxígeno perteneciente a dicho anillo (O3); y, por último, un átomo de hidrógeno perteneciente al anillo de glucosa.Los resultados obtenidos revelan que la configuración más estable, cuando las fuerzas de vdW no son incorporadas en el modelo, resulta ser aquella en la que la interacción con la decoración se lleva a cabo a través del átomo O1, con una energía de adsorción de -1,07 eV, mientras que la geometría en la que interacciona el átomo de H no es estable. Sin embargo, cuando las fuerzas de vdW son consideradas, la geometría con mayor estabilidad resulta aquella donde la interacción ocurre a través del átomo O3, con una energía de adsorción de -1,13 eV. Por otra parte, al incluir las fuerzas de vdW, la geometría que interacciona por el átomo de hidrógeno resulta estable, con una energía de -0,53 eV. En todos los casos, los enlaces entre la glucosa y el adsorbente ocurren principalmente a través del átomo de platino. El grado de enlace, evaluado a través del solapamiento de enlace (Overlap Population, OP) y del orden de enlace (Bonding Order, BO), resulta más significativo en aquella geometría donde participa principalmente el átomo O32.El análisis llevado a cabo permite concluir que las fuerzas de vdW cumplen un rol fundamental en la estabilización de las geometrías estudiadas. En efecto, las interacciones de largo alcance entre los átomos de la glucosa y la decoración de platino o los átomos de carbono del SWCNT alteran el orden de estabilidad de los distintos sistemas evaluados, confiriendo mayor estabilización a la configuración cuya interacción Pt-O involucra al átomo de oxígeno del anillo.