ESTUDIO TEÓRICO DE ADSORCIÓN Y OXIDACION DE INDOL SOBRE GRAFENO

DANNA VILLCA CENTELLAS; JORGE A. VELASCO; MARIANA ISABEL ROJAS

Cusco

Congreso; XXI Meeting of Physics; 2021

La detección de indol resulta de interés clínico y ambiental [1-2]. Se emplean (bio)sensores de base carbonosa para su detección. Por eso es necesario que el indol se adsorba sobre la superficie del electrodo y se oxide.Mediante cálculo teórico empleando Quantum ESPRESSO con pseudopotenciales UltraSoft e interacciones de van der Waals, se estudió: adsorción y oxidación de indol (ROI) sobre grafeno. La celda unidad es hexagonal de 12.33 Å x 12.33 Å x 15 Å con condiciones periódicas de contorno. La lámina de grafeno consta de 50 átomos de C. El indol se adsorbe en posición paralela a la superficie con una energía de adsorción preferencial de -0.97 eV. Se analizó el cubrimiento de la superficie en función de la concentración en solución (0.1 a 100 µM) mediante una isoterma de adsorción de Langmuir, encontrando cubrimientos mayores al 0.90. Se analizaron diferentes mecanismos para la ROI, se optimizaron los caminos de mínima energía y se determinaron las energías de activación. La primera etapa presentó barreras de 1.446 eV y 0.00122 eV sin y sobre grafeno, mientras la segunda etapa resultó espontanea. Finalmente, en la aproximación de campo medio se simulo el voltagrama correspondiente al pico de oxidación.Palabras claves: Grafeno, reacción de oxidación del indol (ROI), Teoría funcional de la densidad (DFT)BIBLIOGRAFÍA [1] Y. Zhou, M. Ding, W. Lyu, Q. Zhen, H. Chen, M. Jiang, Y. Ding, X. Zhang. A sensitive electrochemical method for indole based on the signal amplication strategy by gold/iron-oxide composite nanoparticles. Analytica Chimica Acta, 1142 (2021) 56-64.[2] M. Jin, X. Zhang, Q. Zhen, Y. He, X. Chen, W. Lyu, R. Han, M. Ding. An electrochemical sensor for ndole plasma base on MWCNTs-chitosan modied screen-printed carbon electrode. Biosensors and Bioelectronics 98(2017) 392-397.