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J-GLOBAL ID：201802287979005559   整理番号：18A0421241

pH感受性PS-b-P4VPジブロック共重合体に基づく新しい「オン-オフ」スイッチ可能な酵素バイオ燃料電池の設計【Powered by NICT】

Design of a novel “ON-OFF” switchable enzymatic biofuel cell based on pH-sensitive PS-b-P4VP diblock copolymer

著者 (3件)： Zang Yang (School of Chemistry and Chemical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu, 225002, PR China) ,  Zhu Hongmei (School of Chemistry and Chemical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu, 225002, PR China) ,  Xue Huaiguo (School of Chemistry and Chemical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu, 225002, PR China)
資料名： Electrochimica Acta  (Electrochimica Acta)
巻： 259  ページ： 676-684  発行年： 2018年 
JST資料番号： B0535B  ISSN： 0013-4686  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 溶液のpH変化により仲介される新規酵素バイオ燃料電池(EBFC)は「オン」と「オフ」スイッチとラポナイト担持酵素ハイブリッドとしての生体触媒としての両親媒性ポリスチレン block ポリ(4 ビニルピルジン)(PS-b-P4VP)を設計した。バイオアノードとバイオカソードはガラス状炭素電極上にPS-b-P4VPとラポナイト担持グルコースオキシダーゼまたはラッカーゼの連続的集合により確立することに成功した。P4VPのpKa_以下と以上で溶液pHのスイッチング連続,電気化学プローブへのPS-b-P4VPの反発と引力の間の可逆的静電相互作用変換はEBFCの「オン」と「オフ」挙動を制御するために実現した。pKa_a(pH=4.5のような)以下の反応溶液のpHと,プロトン化した共重合体は酵素の触媒中心への負に荷電したプローブアクセスを可能にし,EBFC(「オン」状態に設定)の強化された電気化学的反応と電子移動につながった;pKa_a(pH=7.0のような)以上では,ピリジンユニットPS-b-P4VPの孤立電子対は電気化学プローブ(「オフ」状態に設定)の反応物透過を効果的に阻害する可能性があるため,細胞反応は阻害された。開発したEBFCは両pH値で明白な「オン-オフ」スイッチング特性を示した。「オン」状態では,開回路電位(E細胞~ocp)と最大出力密度(P_max ON)は~ 2~0.42Vと3.49μW cmに達したが,「OFF」状態で,対応するE細胞~ocpとP_maxオフはわずか0.22Vおよび0.39μW cmであった~ 2であった。さらに,この急速に繰り返しスイッチング挙動は,調整可能なEBFC作製のための代替の道を開くことができ,生物医学分野において大きな可能性を示した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 電極電位 ,  電子移動 ,  スイッチング ,  電気化学反応 ,  *スイッチ ,  静電相互作用 ,  バイオ触媒 ,  *共重合体 ,  両親媒性 ,  グルコースオキシダーゼ
準シソーラス用語： pKa ,  化学プローブ ,  ラッカーゼ ,  ラポナイト ,  *生物燃料電池 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 酵素バイオ燃料電池 ,  PS-b-P4VP ,  pH ,  切り替え可能な ,  「ON-OFF」

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (7件)： pH感受性 ,  PS ,  P4VP ,  ジブロック共重合体 ,  酵素 ,  バイオ燃料電池 ,  設計