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由于全球能源的日益紧张,寻求绿色的,可再生的新型能源日益重要。作为一种燃料来源广泛、反应条件温和、生物相容性好的新型可再生能源——酶型生物燃料电池的研究得到了越来越多人的关注。酶型生物燃料电池是燃料电池的一种,是用酶代替传统的金属催化剂,通过生物电化学途径,把燃料(如葡萄糖、乙醇等)中的化学能转化为电能的装置。酶型生物燃料电池可以用作植入式体内电源,另一方面酶型生物燃料电池在生物质能的利用方面也具有很重要的意义。但是由于目前研究阶段的酶型生物燃料电池输出功率密度低制约了它的发展,怎样解决这个问题对发展酶型生物燃料电池至关重要。电极材料往往决定了酶型生物燃料电池的性能,对提高其应用具有积极的作用,如何实现底物的彻底催化氧化对解决这一问题也很关键。基于此本论文构筑了多酶催化体系,通过多步氧化乙醇最终把乙醇氧化成二氧化碳;另一方面制备了碳纳米点(Carbon Nanodots)作为电极材料,并研究了其电化学性能。具体概述如下:1.构建了多酶-聚亚甲基蓝修饰的多壁碳纳米管生物燃料电池阳极。采用乙醇脱氢酶、乙醛脱氢酶、甲酸脱氢酶三种酶共同作为阳极催化剂,使乙醇先被氧化为乙醛再被氧化为乙酸并最终转化为CO2,每步产生的质子H+与NAD+结合生成NADH,并由聚亚甲基蓝作用重新生成NAD+。通过对比实验结果,多酶催化乙醇的确比单一的酶催化电流更高,拥有更大的生物燃料电池输出功率密度。2.合成了一种新的材料——碳纳米点作为电极材料,制备了以碳纳米点为电极材料的胆红素氧化酶修饰的玻碳电极作为生物燃料电池阴极,该电极对氧气具有很好的还原作用。