Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.06.2020
Размер:
455.95 Кб
Скачать

Point of Zero Charge

 

 

 

 

 

H

+

 

Ka

Kb

H

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = 0 = qN0

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

S

 

 

 

1

+ K

 

H+

 

+ H+

 

K

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

S

 

 

a

 

 

+ 2

=

 

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

pH

 

Ka Kb = H

 

S

H

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ka =10pKa , Kb =10pKb

ID

pzc = pKa + pKb

2

pKa = −2, pKb = 6

For SiO2

Self-consistent surface charge

 

 

 

H

+

 

Ka

Kb

H

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q( pH ) = qN0

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+ K

b

 

H+

 

+ H+

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

S

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q =QDL +QMOS

~QDL =Q0 exp zqψ0

kBTL

ψ

0

= kBTL ln Q Q

pH

 

zq

0

 

 

 

 

 

[H+ ]S =[H+ ]Beqψ0 /kBT

 

 

 

 

 

δQ

≡ −qβint

Intrinsic buffer capacity

 

δ (pHs )

 

 

 

Aside: Surface potential and Buffer capacity

[H+ ]S =[H+ ]Beqψ0 /kBT

pH

pHs = pHB + qψ0 2.3kBT

 

δψ0

=

 

 

 

δψ0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ pHs

 

 

δ (pHB )+δ (qψ0

2.3kBT )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δψ0

=

δψ0

×

 

δQ

 

=

1

×(qβint )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ (pHs )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ pHs

 

 

δQ

 

 

CDL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δψ0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −2.3 kT

1+

2.3kBTCDL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ pHB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

q2 βint

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Outline

1)How to calculate pH

2)pH and surface charge

Surface binding model

3)Nernst Limit of an ISFET

4)Conclusions

Alam, Principles of Nanobiosensors, 2013

13

 

Соседние файлы в папке Мікро- та наносенсори