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J-GLOBAL ID：201602205976926801   整理番号：16A0034224

捕捉された酵素に基づく燃料電池を有する窒素ドープ炭素ナノ複合材料の性能【Powered by NICT】

Performance of Nitrogen-Doped Carbon Nanocomposite with Entrapped Enzyme-Based Fuel Cell

著者 (4件)： Hayierbiek Kulisong (Chemistry and Chemical Engineering Acad., Xinjiang Normal Univ., Urumuqi) ,  Zhao Shuxian (Chemistry and Chemical Engineering Acad., Xinjiang Normal Univ., Urumuqi) ,  Yang Yang (Chemistry and Chemical Engineering Acad., Xinjiang Normal Univ., Urumuqi) ,  Zeng Han (Chemistry and Chemical Engineering Acad., Xinjiang Normal Univ., Urumuqi)
資料名： Wuli Huaxue Xuebao  (Wuli Huaxue Xuebao)
巻： 31  号： 9  ページ： 1715-1726  発行年： 2015年 
JST資料番号： W0391A  ISSN： 1000-6818  CODEN： WHXUEU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： Nドープメソ多孔性炭素材料(NDMPC)とカルボキシメチルキトサン(CMCH)から成るナノ複合材料を機械的混合により作製し,酵素マトリックスとして使用した。新しいglucose/O_2酵素バイオ燃料電池は,ラッカーゼ(Lac)包括バイオカソードとグルコースオキシダーゼ組み込みバイオアノードのNafionイオン交換膜を用いて作製した。酵素電極は滴下コートと空気乾燥法により調製した。燃料電池と酸素電気化学センサ中のバイオカソードとしてラッカーゼベース電極の性能を,回転ディスク電極法,線形走査ボルタンメトリー(LSV),クロノアンペロメトリーと組み合わせたサイクリックボルタンメトリーによって特性化した。UV-Vis分光分析及び黒鉛炉原子吸光分光法を用いて,電極表面上に酵素分子の配置を調べ,電極界面に及ぼすマトリックスの酵素負荷を評価した。実験からの結果は,laccasebasedカソードはラッカーゼ(T_1)と外部電子メディエータ(見かけの電子移動速度0.013S~(-1))の有無で導電性マトリックス中の活性中心との間の直接電子移動を示した。酸素還元(150 mV)の小さな過電圧も観察された。分子内電子伝達速度(1000S~(-1)),基質ターンオーバー周波数(0.023s~(-1)),および以前の酵素導電性マトリックス電子移動速度の更なる比較により,定量的分析は,後者は酸素還元反応の全触媒サイクルにおける律速段階であることを示した。酸素を検出するための酸素電気化学センサとしてこのラッカーゼベース電極は,低い検出限界(0.04μdm~(-3)),高感度(12.1μモル~(-1)dm~3),及び酸素に対する親和性(K_M=8.2μdm~(-3))を示した。ラッカーゼベースカソードは優れた再現性,長期使用性,熱安定性,及びpH耐久性などの利点を有していた。作製した生物燃料電池の結果は,0.38Vの開回路電圧と最大エネルギー出力密度19.2μW cm~(-2)を示し,最適条件下で3週間連続作業後でも初期値の60%以上を維持した。Data from the ScienceChina, LCAS. Translated by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 酸素 ,  導電性 ,  *炭素 ,  熱安定性 ,  カソード ,  サイクリックボルタンメトリー ,  電気化学センサ ,  *ナノ複合材料 ,  pH【水素イオン指数】 ,  検出限界 ,  最適条件 ,  キャラクタリゼーション ,  電極 ,  高感度
準シソーラス用語： ラッカーゼ , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (3件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  電気化学反応  (CB07050F) ,  電気化学一般  (CB07010N)

タイトルに関連する用語 (6件)： 捕捉 ,  酵素 ,  燃料電池 ,  窒素ドープ ,  炭素 ,  ナノ複合材料