بررسی محاسباتی جذب گلوکز بر نانو ساختار اکسیدروی– گرافن

مقدمه: حسگر زیستی ابزار ردیابی و بیولوژیک می باشد[1] که در سالهای اخیر تحقیقات زیادی در زمینه ساخت انواع مختلف آن با استفاده از گرافن بعنوان یک ساختار دوبعدی از کربن و عاملدار کردن آن صورت گرفته است[2]. در این پژوهش گرافن آلاییده شده به اکسید روی برای شناسایی گلوکز مطالعه شده است. نتایج نشان داد جذب گلوکز بر گرافن خالص فیزیکی و ضعیف است و با آلاییده شدن گرافن به اکسید روی توانایی آن برای شناسایی گلوکز افزایش می یابد.شرایط محاسبه: در این مجموعه از محاسبات، هندسه اتمی، مکانیسم جذب و ساختار الکترونی بر پایه نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم موردمطالعه ابر یاخته گرافنی با 98 اتم کربن، اکسید روی 2 اتم و گلوکز 24 اتم می-باشد.نتایج و بحث: نتایج حاصل از محاسبات انرژی جذب برای گلوکز بر گرافن خالص، 002/0- الکترون ولت محاسبه شد. برای گرافن آلاییده به اکسید روی انرژی جذب برای بهینه ترین حالت به 05/0- الکترون ولت افزایش یافت که 25 برابر بیشتر از جذب بر گرافن خالص است و جذب گلوکز از سمت جانبی و اتم هیدروژن صورت گرفت. نتایج حاصل از محاسبات با استفاده از برهم کنش واندروالس منجر به افزایش ده برابری انرژی جذب شد. تغییرات چگالی حالت های انرژی و هم پوشانی اوربیتال ها این نتایج را تایید کردند.

کلیدواژه ها:

حسگر زیستی ، گرافن ، اکسید روی ، نظریه تابعی چگالی