Molekuláris rés eszköz a higanyionok specifikus meghatározására - jelentések
- Tárgyak
- Összegzés
- Bevezetés
- Eredmények
- Vita
- Mód
- Au nanorészecskék készítése glutationréteg monorétegekkel
- Molekulaszeparációs eszközök gyártása és detektálási mérések.
- Jellemzés
- Elméleti számítások
- Kiegészítő információk
- PDF fájlok
- Kiegészítő információk
- Hozzászólások
Tárgyak
Összegzés
Bevezetés
Molekulahézag-eszközt mutatunk be egy glutation monorétegű funkcionalizált Au nanorészecskék (GSH) bevezetésével egy mikropontos elektródba és alkalmazásával a mérgező nehézfém-ionok elektromos meghatározására. Bár sok más fémion, mint például a Zn 2+, Cd 2+, Pb 2+ stb., Kölcsönhatásba léphet a GSH karbonsavterminális funkciós csoportjával, azt tapasztaltuk, hogy az említett molekulahézag-eszköz kiváló specificitást mutat a Hg 2+ -val szemben. A kimutatási határ (LOD) valójában eléri az 1 nM-ot. Elméleti számítások azt mutatják, hogy a képződött glutation-dimer határmolekulapályái, amelyeket nehézfém-ionok kötnek meg az Au nanorészecskék között, felelősek az említett molekulaszeparációs eszköz elektronátadásáért.
Eredmények
a) glutation monoréteggel borított Au NP-k; b) Au NP monorétegek glutationréteggel, amely mikroelektródák (önállóan) és a két Au NP (alul) között karboxilcsoportokkal komplexált fémionokkal összekapcsolt glutationréteggel van összekapcsolva.
Teljes méretű kép
A 2a. És b. Ábra meztelen Au NP-k és PN nagy nagyítású TEM képeit mutatja. A csupasz Au NP-k felületei nyilvánvalóan simaak, módosítók nélkül. A GSH módosítása után az Au NP-k külsejét vékony, vörös szaggatott vonalakkal jelölt réteg borítja, amelyet a felületén néhány nem specifikusan adszorbeált GSH molekulának tulajdonítanak, amellett, hogy a GSH monoréteg Au NP-vel kötődik. Különösen a vastagság körülbelül 1
a) Meztelen Au NP nagy nagyítású TEM képe. (b) Az Au NP-k nagy nagyítású TEM képe GSH-val (). Az 1-2 nm GSH réteg jól látható. (c) Két szomszédos interdigital Au mikroelektród SEM képe, önállóan összeállított PN-vel, a betét megfelel a gyártott molekulaszeparációs eszköz fotooptikájának. (d) A PN megnövelt SEM képe az interdigital Au mikroelektródák között.
Teljes méretű kép
A nehézfémion detektálási kísérletek előtt először a gyártott molekulaszeparációs eszközök elektromos jellemzőit vizsgálták (S2 kiegészítő ábra). Az Au NP-kkel módosítás nélkül összeállított készüléket tekintve jó linearitás figyelhető meg a IV görbében (S2a kiegészítő ábra). Nyilvánvaló, hogy még mindig jó vezető tulajdonságot mutat (az áram mA-szinten van), ami a korábbi jelentések szerint 4. A PN-vel összeillesztett eszköz vezetőképessége azonban drámai módon csökken (az áram nA szinten van), ami molekuláris rést sugallhat (S2c kiegészítő ábra). Ez az eredmény a GSH kettős molekuláris rétegének tulajdonítható, blokkolva az Au NP közötti elektrontranszportot. A meztelen Au NP-k esetében ez a "blokkhatás" nem létezik. Ellenállása elsősorban az Au NP-k és a szomszédos nanorészecskék ütközéséből adódik. Elektrontranszportjuk sémája az S2b és d ábrán látható. Következésképpen a fenti elektromos jellemzés közvetett módon demonstrálja a GSH molekuláris réteg kialakulását az Au NP-k felületén.
(a - b) IV görbék a molekulaszeparációs eszközökhöz Zn 2+ (1 mM) és Hg 2+ (1 mM) expozíció előtt és után. Az 1 mM Zn 2+ oldatba merítés után a vezetőképesség gyakorlatilag nem változik, és jelentős változásokat eredményez az 1 mM Hg 2+ oldatban. (c) Valós idejű detektálási görbe Hg 2+ különböző koncentrációi mellett a molekulaszeparációs eszköz számára 0,1 V polarizációs feszültség alatt. (d) A gyártott molekulaszeparációs eszköz specifikussága. Az összes vizsgált fémion koncentrációja 1 mM; Rb és Ra a készülék ellenállása a merülés előtt és után.