नैनो बायोमैटिरियल्स - ग्राफीन ऑक्साइड

हाल के वर्षों में, नैनोसाइंस के उत्कर्ष ने जीवित जीवों में विभिन्न नैनोमैटेरियल्स के परिवर्तन को बहुत तेज कर दिया है। अपने अवसरों और सीमाओं को प्रकट करने के लिए नैनोमीटर और बायोइन्वायरमेंट घटकों के बीच संभावित इंटरैक्शन की खोज करना नैनोबायोमेट्री के विकास और उनके जैविक प्रभावों के नियंत्रण में एक महत्वपूर्ण मुद्दा बन गया है। ग्राफीन ऑक्साइड ग्राफीन का एक ऑक्सीकृत व्युत्पन्न है जिसमें शीट संरचना के केंद्र में एक हाइड्रॉक्सिल समूह और एक एपॉक्सी समूह होता है और शीट संरचना के किनारे पर एक कार्बोक्सिल समूह होता है। ये ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह न केवल ग्राफीन ऑक्साइड के उत्कृष्ट जलीय फैलाव सेते हैं, बल्कि बड़ी संख्या में कार्यात्मक साइट भी प्रदान करते हैं। ये गुण ग्राफीन ऑक्साइड को एक बायोमेट्रिक बनाते हैं जो कई क्षेत्रों में आशाजनक है। इसलिए, ग्राफीन ऑक्साइड जैविक घटकों के साथ कैसे संपर्क करता है, इसकी गहन समझ जैविक और चिकित्सा क्षेत्रों में इसके भविष्य के विकास में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

हाल ही में, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के चांगचुन इंस्टीट्यूट ऑफ एप्लाइड केमिस्ट्री के अनुसंधान समूह के जियांग शिउयान ने पिछले शोध के आधार पर, बायोमोलेक्यूलस का अनुकरण करने के लिए एक कार्बोक्सिल-टर्मिनल स्व-इकट्ठे मोनोलर का उपयोग किया और एक संभावित ब्रोंस्टेड एसिड-बेस जोड़ी बनाई। ग्राफीन ऑक्साइड। भूतल बढ़ाया अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी दोनों के बीच प्रोटॉन हस्तांतरण की पड़ताल करता है। ग्राफीन ऑक्साइड-प्रेरित स्व-इकट्ठे मोनोलेयर इंटरफ़ेस पानी और विशेषता कार्बन-आधारित कंपन चोटियों के गहन विश्लेषण के माध्यम से, उन्होंने पाया कि ग्राफीन ऑक्साइड स्वयं-इकट्ठे मोनोलेयर सतह को सोख सकता है और मोनोलेयर फिल्म को प्रोटॉन कर सकता है। हैरानी की बात यह है कि सिस्टम की बफर क्षमता में वृद्धि के साथ इस प्रोटोनेटेड मोनोलेयर की क्षमता गायब नहीं होती है, और फॉर्मिक एसिड जैसे छोटे कार्बनिक एसिड का व्यवहार पूरी तरह से अलग है। ग्रेफीन ऑक्साइड एक दो आयामी लामेलर संरचना है जिसमें एकल परमाणु मोटाई होती है। ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों में आयनशील अम्लीय समूह आसन्न या संयुग्मित कार्बन परमाणुओं पर स्थित होते हैं और एक दूसरे के आयनीकरण को प्रभावित करने के लिए अलग-अलग सूक्ष्म वातावरण होते हैं। जलीय घोल में ग्राफीन ऑक्साइड शीट्स के लिए, आंशिक रूप से अलग किए गए प्रोटॉन, ग्राफीन ऑक्साइड जलीय घोल को अम्लीय बनाने के लिए बल्क समाधान में फैलते हैं, और आंशिक रूप से अलग किए गए प्रोटॉन ग्राफीन ऑक्साइड / पानी इंटरफ़ेस से बंधे होते हैं। बदले में ये ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह ग्राफीन ऑक्साइड की उत्कृष्ट प्रोटॉन चालकता का ऑक्सीकरण करते हैं। ग्रेफीन ऑक्साइड की अति-पतली द्वि-आयामी संरचना के कारण, ग्राफीन ऑक्साइड / पानी के इंटरफेस पर विघटित प्रोटॉन कमजोर हाइड्रोजन बांड बनाते हैं, जो ग्रैफीन ऑक्साइड की सतह से जुड़े पानी के अणुओं और निकटवर्ती ऑक्सीजन-युक्त कार्यात्मक समूहों से मिलकर कमजोर होते हैं, जिससे लगातार इन हाइड्रोजन बॉन्डिंग का पुनर्गठन ग्राफीन ऑक्साइड की शीट के तल पर किया जाता है। इसलिए, लेखकों का प्रस्ताव है कि ग्रेफीन ऑक्साइड की प्राकृतिक अम्लता और उच्च प्रोटॉन चालकता ग्राफीन ऑक्साइड को समाधान में एक दो-आयामी विनिमेय प्रोटॉन पूल के रूप में दिखाई देते हैं, जो बातचीत के इंटरफ़ेस पर एक उपयुक्त ब्रॉन्स्टेड बेस मौजूद होने पर विच्छेदित और स्थानांतरित हो सकते हैं। प्रोटॉन। ग्राफीन ऑक्साइड और कार्बोक्सिल के लिए स्व-इकट्ठे मोनोलेयर सिस्टम को समाप्त कर दिया, समाधान के थोक के पीएच को कम करने के अलावा, ग्राफीन ऑक्साइड ग्राफीन ऑक्साइड / पानी / स्वयं-इकट्ठे मोनोलेयर फिल्म के इंटरफेस पर प्रोटॉन को स्थानांतरित कर सकता है। लेखकों ने भी व्यवस्थित रूप से ग्राफीन ऑक्सीन इंटरफेस में प्रोटॉन स्थानांतरण पर इंटरफैसिअल प्रोटॉन घनत्व और प्रोटॉन चालकता के प्रभाव की जांच की। इस काम ने न केवल नैनो-बायो इंटरफेस की समझ को बहुत बढ़ाया, बल्कि यह भी सुझाव दिया कि इंटरफैसिअल प्रोटॉन ट्रांसफर ग्राफीन ऑक्साइड की जैवउपलब्धता का एक उपेक्षित स्रोत हो सकता है।

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