应用于生物燃料电池的酶催化乙醇阳极的研究

来源 :中南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wxtncxmmm
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
乙醇脱氢酶(ADH)是以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD(H))为辅酶的一种氧化还原酶,它将乙醇催化转化成乙醛,同时将NAD<+>还原成NADH,NADH再在电极上氧化而产生电流,但其氧化过电位大且副产物易污染电极。为设计应用于生物传感器与生物燃料电池的乙醇脱氢酶阳极,必须探索提高NADH催化氧化电流以及电极稳定性的优化条件。 聚苯胺被用于酶的固定,但它在中性缓冲液中易丧失电化学活性。实验中掺入15%的聚丙烯酸,得到的PAn-PAA膜在磷酸氢二钠一柠檬酸中性缓冲液中具有良好的电化学活性及稳定性。实验中采用电化学掺杂法即将聚苯胺一聚丙烯酸复合膜先在-0.4V下还原,然后在含乙醇脱氢酶的缓冲溶液中于0.4V下氧化,利用阴阳离子间的作用将乙醇脱氢酶固定到复合膜上,用循环伏安、交流阻抗、扫描电镜和红外光谱对固定乙醇脱氢酶前后膜的性能进行表征,结果表明固定效果良好。酶修饰电极对乙醇溶液具有一定的电化学响应,从而证实了聚苯胺膜既可作为酶的固定材料,又可作为以NAD<+>为辅酶的酶燃料电池的媒介体。 为了提高酶修饰电极对乙醇的响应电流,用碳毡作为酶固定的基质材料。苯胺在碳毡电极上的聚合研究发现,未经掺杂的聚苯胺修饰碳毡电极,在中性Tris-HCI缓冲液中具有良好的电化学活性。研究了缓冲液、酶浓度以及NAD<+>的浓度对催化电流的影响。酶修饰碳毡电极在0.3V左右对乙醇的氧化具有催化作用,且催化电流远大于铂电极。与铂电极相比,碳毡电极的R<,ct1>、R<,ct2>都大幅度减小,说明碳毡电极有利于酶与电极之间的电子转移,从而提高了酶电极的响应电流。
其他文献
本文主要对复合二氧化钛的制备条件及其对气态甲醛的光催化降解行为进行研究。 设计二因素三水平实验及单因素实验,将乙酰丙酮分光光度测定甲醛的方法进行了改进。在最优实
会议
会议
会议
会议
会议
会议
会议
会议
会议