Elektrochemická detekcia vlastností MXénu modifikovaného derivátmi aryldiazóniových betaínov

Nový 2D nanomateriál MXén, objavený v roku 2011 [1] bol implementovaný do mnohých aplikácií kvôli adsorpčnej schopnosti, hydrofilnosti, veľkej ploche a vysokej povrchovej reaktivite. Mxén tvoria prechodné kovy karbidov, nitridov alebo karbonitridov so štruktúrnym vzorcom M_n+1AX_n (n = 1, 2, 3) ktoré sú následne pripravované leptaním A fázy.

Na úspešný vývoj citlivých a selektívnych afinitných elektrochemických biosenzorov je potrebné venovať pozornosť medzifázovej modifikácii MXénu. Povrchovú modifikáciu je možné vykonať na báze aryldiazóniových solí [2]. Na MXén Ti₃C₂T_x sme aplikovali  aryldiazóniové  deriváty nesúce sulfo (SB) alebo karboxy (CB) betaínovú skupinu.

Kinetiku aktivácie vrstiev SB a CB na Mxéne sme sledovali pomocou elektrochemických metód, meraním kontaktného uhla a hmotnostnou spektrometriou. Potvrdili sme rozdiely medzifázových vlastností Mxénu modifikovaného SB a CB betaínmi.

Úpravou pomeru SB/CB v roztoku počas elektrochemického merania je možné efektívne ovplyvniť redoxné správanie na povrchu modifikovaného MXénu. Tieto experimenty potvrdili že modifikáciu MXénu betaínmi možno aplikovať pri konštrukcii funkčných afinitných elektrochemických biosenzorov.

Tento príspevok je výsledkom realizácie projektu 17-0300.

[1] M. Naguib, M. Kurtoglu, V. Presser, et al., Adv. Mater. 2011, 23, 4248.
[2] C. Cao, Y. Zhang, C. Jiang, et al. ACS Appl. Mater. Interf. 2017, 9, p. 5031-5049.