In den letzten Jahren hat die blühende Entwicklung der Nanowissenschaften stark beschleunigt die Umwandlung der verschiedenen Nanomaterialien in lebenden Organismen. Erkunden die möglichen Wechselwirkungen zwischen Nanomaterialien und bioenvironmental Komponenten, ihre Möglichkeiten und Grenzen zu offenbaren ist ein zentrales Thema bei der Entwicklung von Nanobiomaterials und die Kontrolle über ihre biologischen Wirkungen geworden.Graphene Oxidist eine oxidierte Derivat des Graphen enthält eine Hydroxylgruppe und ein Epoxid-Gruppe in der Mitte von der Bilanzstruktur und eine Carboxylgruppe am Rande der Bilanzstruktur. Dieser Sauerstoff enthaltenden funktionellen Gruppen nicht nur ausgezeichnete wässrige Dispersion von Graphene Oxid inkubieren, sondern bieten auch eine große Anzahl von Funktionalisierung Websites. Diese Eigenschaften machen Graphene Oxid Biomaterial, das in vielen Bereichen viel versprechend ist. Deshalb, ein tiefgreifendes Verständnis der Interaktion von Graphene Oxid mit biologischen Komponenten spielt eine äußerst wichtige Rolle in seiner zukünftigen Entwicklung in der biologischen und medizinischen Bereichen.
Vor kurzem, Jiang Xiuyan, eine Forschungsgruppe der Changchun Institut für angewandte Chemie der chinesischen Akademie der Wissenschaften, basierend auf der bisherigen Forschung verwendet eine Carboxylgruppen-Terminal selbst-zusammengebauten monomolekularen Film Biomoleküle zu simulieren und bildeten ein Potenzial Bronsted-Säure-Base-paar mit Graphene Oxid. Oberfläche verbesserte Infrarot-Spektroskopie untersucht den Protonentransfer zwischen den beiden. Durch eingehende Analyse der Graphene Oxid-induzierten selbst-zusammengebauten monomolekularen Film Schnittstelle Wasser und charakteristischen kohlenstoffbasierte Vibration Gipfeln fanden sie, dass Graphene Oxid zur selbst-zusammengebauten monomolekularen Film Oberfläche und Protonate monomolekularen Film Film adsorbieren kann . Überraschend, die Fähigkeit diese protonierten Monolage verschwindet nicht mit der Zunahme in Pufferkapazität des Systems, und das Verhalten der kleinen organischen Säuren wie Ameisensäure ist völlig anders. Graphene Oxid ist eine zweidimensionale lamellaren Struktur mit einer einzigen atomaren Dicke. Die ionizable sauren Gruppen in den Sauerstoff-haltigen funktionellen Gruppen befinden sich im angrenzenden oder konjugierten Kohlenstoffatome und haben unterschiedliche Mikroumgebungen gegenseitig Ionisation beeinflussen. Für Graphene Oxid Blätter in wässriger Lösung teilweise dissoziierte Protonen diffundieren die Bulk-Lösung für die Graphene Oxid wässrige Lösung sauer machen, und teilweise dissoziiert Protonen an der Graphene Oxid/Wasser-Grenzfläche gebunden. Diese Sauerstoff-haltigen Funktionsgruppen oxidieren wiederum ausgezeichnete Protonenleitfähigkeit Graphene Oxid. Aufgrund der ultra-dünnen zweidimensionale Struktur des Graphen Oxid Schnittstelle die dissoziierten Protonen am Graphene Oxid/Wasser Form schwache Wasserstoffbrückenbindungen mit Wasser-Moleküle an der Oberfläche der Graphene Oxid und eng anliegenden sauerstoffhaltiges gebunden Funktionsgruppen, dadurch kontinuierlich Neuaufbau dieser Wasserstoffbindung erfolgt auf der Ebene des Blatts Graphene Oxid. Deshalb schlagen die Autoren, dass die natürliche Säure und hohen Protonenleitfähigkeit Graphene Oxid Graphene Oxid als zweidimensionale austauschbare Proton Pool in Lösung, erscheinen die getrennt werden können und übertragen, wenn eine geeignete Bronsted-Unterlage an der Interaktion-Schnittstelle ist vorhanden. Proton. Für Graphen-Oxid und Carboxylgruppen beendet selbst montiert können Monolage Systeme, neben der Senkung der pH-Wert des größten Teils der Graphene Oxid-Lösung Protonen an der Schnittstelle von Graphene Oxid/Wasser/self-assembled Monolayer Film übertragen. Die Autoren untersuchten auch systematisch die Wirkung von Grenzflächen Proton Dichte und Protonenleitfähigkeit auf den Protonentransfer an der Graphene Oxid Schnittstelle. Diese Arbeit nicht nur erheblich verbessert das Verständnis der Nano-Bio-Schnittstelle, sondern auch vorgeschlagen, dass Grenzflächen Protonentransfer eine vernachlässigte Quelle der Bioverfügbarkeit von Graphene Oxid.
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