一个有机晶体管用于检测有机硫化合物在固体-液体界面上的氧化及其化学传感应用
Yui Sasaki1,2, Yijing Zhang1, Kohei Ohshiro1
1Institute of Industrial Science, The University of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo, 153-8505, Japan. tminami@g.ecc.u-tokyo.ac.jp.
Faraday discussions
|November 17, 2023
概括
这项研究引入了一种有机场效应晶体管 (OFET) 化学传感器,用于监测固体-液体接口上的反应. 传感器检测硫氧化和酶反应,在化学传感方面展示了多功能性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
- 有机电子 有机电子
背景情况:
- 化学传感器的需求很大,但它们在监测有机反应中的应用,特别是在接口上的应用,仍然未得到充分探索.
- 现有的反应监测分析仪器往往是大型和复杂的.
- 有机场效应晶体管 (OFET) 具有作为敏感检测平台的潜力.
研究的目的:
- 提出并演示基于延伸门型OFET的新型化学传感器平台,以轻松监测化学反应.
- 为了研究在固体-液体接口发生的反应的检测.
- 展示OFET用于监测可逆和不可逆反应的多功能性.
主要方法:
- 使用了一种扩展式有机场效应晶体管 (OFET),其功能与4,4'-thiobisbenzenethiol.
- 引入过氧化 (H2O2),在电极-溶液接口上诱导硫氧化.
- 分析了对氧化剂的反应中晶体管特征的变化,并间接监测了酶反应.
主要成果:
- 在暴露于H2O2时,OFET装置显示出晶体管特征的时间和度依赖的变化,表明硫氧化.
- 反应因氧化剂氧化有机硫化合物的能力而异,这表明二硫化物形成和氧添加物生成.
- 通过检测生成的H2O2,OFET传感器成功监测了酶反应 (乳酸氧化酶),证明了间接的反应监测.
结论:
- 基于OFET的化学传感器平台可以在没有大型设备的情况下同时检测接口上的可逆和不可逆反应.
- 证明了监测硫氧化和酶反应的能力,突出了有机设备用于化学传感的多功能性.
- 该研究建立了一种使用单一检测技术监测接口反应的新方法.
相关概念视频
02:26Preparation and Reactions of Sulfides
4.8K
Sulfides are the sulfur analog of ethers, just as thiols are the sulfur analog of alcohol. Like ethers, sulfides also consist of two hydrocarbon groups bonded to the central sulfur atom. Depending upon the type of groups present, sulfides can be symmetrical or asymmetrical. Symmetrical sulfides can be prepared via an SN2 reaction between 2 equivalents of an alkyl halide and one equivalent of sodium sulfide.
4.8K
02:33Preparation and Reactions of Thiols
6.2K
Thiols are prepared using the hydrosulfide anion as a nucleophile in a nucleophilic substitution reaction with alkyl halides. For instance, bromobutane reacts with sodium hydrosulfide to give butanethiol.
6.2K