بررسی محاسباتی جذب سطحی آنتی بیوتیک سفالکسین بر روی سطح فولرن (C20)

در این مطالعه، عملکرد نانوساختار فولرن (20C) به عنوان جاذب و حسگر برای حذف و شناسایی آنتی بیوتیک سفالکسین، با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر منفی انرژی جذب سطحی نشان داد که برهم کنش سفالکسین با نانوساختار از لحاظ تجربی امکان پذیر است. مقادیر منفی تغییرات آنتالپی و تغییرات انرژی آزاد گیبس نشان داد که جذب سطحی سفالکسین بر روی سطح جاذب گرما زا و خودبه خودی می باشد. مقادیر ثابت تعادل ترمودینامیکی نشان دهنده آن بود که برهم کنش سفالکسین با 20C حالتی برگشت پذیر، تعادلی و دوطرفه دارد. نتایج حاصل از محاسبات اوربیتال های طبیعی پیوندی نشان داد که جذب سفالکسین بر روی سطح فولرن، به-دلیل عدم تشکیل پیوندهای کوالانسی میان جاذب و جذب شونده، ماهیتی فیزیکی دارد. اثر دما بر روی فرآیند جذب مورد بررسی قرار گرفت و نتایج به دست آمده نشان داد که برهم کنش سفالکسین با نانوساختار فولرن در دماهای پایین تر، قوی تر است. طیف های چگالی حالات محاسبه شده، نشان داد که مقدار گاف انرژی C20 افزایشی 9/296% را در حین برهم کنش با سفالکسین تجربه نموده و میزان آن از 950/1 به 750/7 الکترون ولت، افزایش یافته است. در نتیجه از این نانوساختار می توان به عنوان اصلاح گری جدید برای ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی نوین برای شناسایی سفالکسین، استفاده نمود.