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J-GLOBAL ID：201502280194979349   整理番号：15A0164201

高電流密度バイオ燃料電池用のカーボンブラックの表面修飾による酵素の物理吸着の低減

Reducing Physical Adsorption of Enzymes by Surface Modification of Carbon Black for High-Current-Density Biofuel Cells

著者 (5件)： TAMAKI Takanori (Tokyo Inst. of Technol., Kanagawa, JPN) ,  SUGIYAMA Tomoharu (Tokyo Inst. of Technol., Kanagawa, JPN) ,  MIZOE Masahiro (Tokyo Inst. of Technol., Kanagawa, JPN) ,  OSHIBA Yuhei (Tokyo Inst. of Technol., Kanagawa, JPN) ,  YAMAGUCHI Takeo (Tokyo Inst. of Technol., Kanagawa, JPN)
資料名： Journal of the Electrochemical Society  (Journal of the Electrochemical Society)
巻： 161  号： 13  ページ： H3095-H3099  発行年： 2014年 
JST資料番号： C0285A  ISSN： 1945-7111  CODEN： JESOAN  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： グルコース,エタノールを初めとした無毒性の燃料使用する点から注目されている酵素的バイオ燃料電池に関連して,とくに,高表面積を有するカーボンブラック(CB)をベースとして酵素を固定化した電極を使用する場合,CB上への酵素の物理吸着の低減は酵素的バイオ燃料電池の電流密度を増大し,それらの広い範囲での使用を可能にするために重要である。本研究では,CBの疎水性表面を最初に物理吸着を減らすように処理し,グルコースオキシダーゼ(GOx)を物理吸着以外の方法を使用して固定化した。CBの疎水性処理には,硝酸と硫酸を使用した酸処理とその後のアニオン性高分子,ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)のグラフト重合およびCBとポリエチレングリコール(PEG)との混合の二つの方法を適用した。疎水性表面を有するCB電極上へのGOxの固定化を,硫酸アンモニウム沈殿と架橋を使用して行った。それらの処理がグルコース酸化電流密度に及ぼす効果を調べた。その結果,まず,前記の両方のCBの疎水性処理法は,ともにGOxの物理吸着低減に効果的であった。PEGを使用した表面修飾とGOxの硫酸アンモニウムの沈殿と架橋を使用した固定化とを組み合わせることによって,ポリ(ビニルフェロセン-co-アクリルアミド)-グラフト化CBから作製した電極のグルコース酸化電流密度が増大することが分かった。

シソーラス用語： *グルコースオキシダーゼ ,  *カーボンブラック ,  *アルドース ,  *燃料電池 ,  物理吸着 ,  表面改質 ,  電流密度 ,  固定 ,  化学修飾電極 ,  疎水性 ,  表面処理 ,  酸処理 ,  *ビニル化合物 ,  グラフト共重合 ,  *ポリエチレンオキシド ,  硫酸アンモニウム ,  沈殿 ,  架橋【高分子】 ,  混合 ,  電気化学的挙動 ,  改変 ,  *フェロセン誘導体 ,  電流 ,  電子顕微鏡観察 ,  濃度依存性 ,  サイクリックボルタンメトリー ,  炭素電極 ,  硝酸 ,  硫酸 ,  *共重合体 ,  高分子電解質 ,  脂肪族カルボン酸 ,  カルボアミド ,  不飽和カルボン酸 ,  脂肪族アルコール ,  ヘキソース ,  *ポリビニルフェロセン ,  吸着量 ,  酵素固定化 ,  *酵素燃料電池 ,  酸化電流 ,  電気化学的特性 ,  ポリアニオン【高分子】 ,  *生物燃料電池 ,  透過型電子顕微鏡法
準シソーラス用語： アニオン性高分子 ,  *バイオ燃料電池 ,  固定化 ,  透過型電子顕微鏡観察

分類 (5件)： 電気化学一般  (CB07010N) ,  固-液界面  (CB12050B) ,  高分子固体の構造と形態学  (CG02022M) ,  酵素の応用関連  (EB09100B) ,  燃料電池  (YB04040V)

物質索引 (4件)： 2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸 ,  アクリルアミド ,  エタノール ,  グルコース

タイトルに関連する用語 (6件)： 高電流密度 ,  バイオ燃料電池 ,  カーボンブラック ,  表面修飾 ,  酵素 ,  物理吸着