PL220927B1 - Biokatoda, sposób wykonania biokatody i ogniwo cynkowo-tlenowe - Google Patents
Biokatoda, sposób wykonania biokatody i ogniwo cynkowo-tlenoweInfo
- Publication number
- PL220927B1 PL220927B1 PL393196A PL39319610A PL220927B1 PL 220927 B1 PL220927 B1 PL 220927B1 PL 393196 A PL393196 A PL 393196A PL 39319610 A PL39319610 A PL 39319610A PL 220927 B1 PL220927 B1 PL 220927B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- biocathode
- enzyme
- electrode
- itonp
- nanoparticles
- Prior art date
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 55
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 45
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 45
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 5
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 claims abstract 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 claims abstract 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 108010015428 Bilirubin oxidase Proteins 0.000 claims description 9
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 9
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N Bilirubin Chemical compound N1C(=O)C(C)=C(C=C)\C1=C\C1=C(C)C(CCC(O)=O)=C(CC2=C(C(C)=C(\C=C/3C(=C(C=C)C(=O)N\3)C)N2)CCC(O)=O)N1 BPYKTIZUTYGOLE-IFADSCNNSA-N 0.000 claims 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N [F].[Sn]=O Chemical compound [F].[Sn]=O NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OHDRQQURAXLVGJ-HLVWOLMTSA-N azane;(2e)-3-ethyl-2-[(e)-(3-ethyl-6-sulfo-1,3-benzothiazol-2-ylidene)hydrazinylidene]-1,3-benzothiazole-6-sulfonic acid Chemical compound [NH4+].[NH4+].S/1C2=CC(S([O-])(=O)=O)=CC=C2N(CC)C\1=N/N=C1/SC2=CC(S([O-])(=O)=O)=CC=C2N1CC OHDRQQURAXLVGJ-HLVWOLMTSA-N 0.000 description 5
- 230000002210 biocatalytic effect Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 4
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 3
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical group [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 2
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 description 2
- 102100030497 Cytochrome c Human genes 0.000 description 1
- 108010075031 Cytochromes c Proteins 0.000 description 1
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OHDRQQURAXLVGJ-UHFFFAOYSA-N azane;3-ethyl-2-[(3-ethyl-6-sulfo-1,3-benzothiazol-2-ylidene)hydrazinylidene]-1,3-benzothiazole-6-sulfonic acid Chemical compound [NH4+].[NH4+].S1C2=CC(S([O-])(=O)=O)=CC=C2N(CC)C1=NN=C1SC2=CC(S([O-])(=O)=O)=CC=C2N1CC OHDRQQURAXLVGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000970 chrono-amperometry Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012355 ph-metric titration Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
- H01M4/8657—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites layered
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
- H01M4/8846—Impregnation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/16—Biochemical fuel cells, i.e. cells in which microorganisms function as catalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest biokatoda obejmująca elektrodę szklaną, pokrytą cienką warstwą tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, ITO, oraz co najmniej jedną warstwę nanocząstek tlenku metalu zawierającą nanocząstki tlenku indu domieszkowane tlenkiem cyny, ITONP charakteryzuje się tym, że na powierzchni elektrody znajduje się zaadsorbowany enzym w postaci oksydazy bilirubiny, BOD, zaadsorbowanej bezpośrednio na powierzchni elektrody szklanej pokrytej warstwą tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, ITO, modyfikowanej nanocząstkami tlenku indu domieszkowanymi tlenkiem cyny, ITONP. Wynalazek obejmuje także sposób wykonania takiej biokatody oraz ogniwo cynkowo-tlenowe, obejmujące taką biokatodę.
Bioogniwo paliwowe jest to urządzenie elektrochemiczne, w którym energia reakcji chemicznej jest przekształcana w energię elektryczną. Do tego celu, jako biokatalizatory reakcji elektrodowych, wykorzystuje się enzymy lub całe, żywe mikroorganizmy. W bioogniwie paliwowym na bioanodzie, w wyniku utleniania biopaliwa, wytwarzane są elektrony, które następnie wykorzystywane są do redukcji nadtlenku wodoru lub ditlenu do wody zachodzącej na biokatodzie. W większości przypadków bioanody i biokatody zawierają, oprócz enzymu, także mediator - przekaźnik elektronów, który wpływa na zwiększenie wydajności bioogniwa paliwowego. Jednak obecność mediatora może wpływać na skrócenie czasu życia (działania) bioogniwa, pogorszyć stabilność jego pracy, a także skomplikować konstrukcję bioogniwa i ograniczyć możliwość jego miniaturyzacji. Z tego ostatniego względu biokatalizatory muszą być trwale unieruchomione na powierzchni elektrody (bioanody lub biokatody), a konstrukcja elektrody powinna umożliwiać bezmediatorową bioelektrokatalizę. W stanie techniki do tego celu stosowane są elektrody modyfikowane filmami otrzymanych z nanocząstek o różnej architekturze i składzie, np. zawierających nanocząstki metali, tlenków metali lub węgla. Pomimo licznych doniesień literaturowych dotyczących modyfikacji elektrod nanocząstkami metali i węgla, wykorzystanie nanocząstek tlenków metali jest mniej popularne (Chen 2001, The Analyst 126: 1728-1732, Jia 2005, Journal of Electroanalytical Chemistry 580(2): 213-221, Li 2006, Analytical Biochemistry 349: 33-40, Salimi 2006, Electrochemistry Communications 8(9): 1499-1508, Zong 2006, Langmuir 22: 8915-8919, Salimi 2007, Biophysical Chemistry 130(3): 122-131, Salimi 2007, Biosensors and Bioelectronics 22(12): 3146-3153, Zong 2007, Analytica Chimica Acta 582: 361-366, Moghaddam 2008, Journal of Electroanalytical Chemistry 614(1-2): 83-92, Moghaddam 2008, Journal of Applied Electrochemistry 38: 1233-1239, Solanki 2008, Applied Physics Letters 93: 163903, Szot 2008, Journal of Electroanalytical Chemistry 612: 1-8, Wang 2008, Biosensors and Bioelectronics 23: 1781-1787, Kim 2009, Enzyme and Microbial Technology 44: 129-134, Wang 2009, Sensors and Actuators B: Chemical 136(2): 332-337, Alkasir 2010, Biosensors and Bioelectronics in press, Rahman 2010, Sensors 10:4855-4886).
Unieruchamianie enzymu na powierzchni elektrody modyfikowanej nanocząstkami tlenków metali realizowane jest poprzez jednoczesne elektroosadzanie nanocząstek i biokatalizatora (Salimi
2007, Biosensors and Bioelectronics 22(12): 3146-3153, Salimi 2007, Biophysical Chemistry 130(3): 122-131, Kim 2009, Enzyme and Microbial Technology 44: 129-134, Alkasir 2010, Biosensors and
Bioelectronics in press), elektroosadzanie nanocząstek i następnie sieciowanie na nich enzymu (Alkasir 2010, Biosensors and Bioelectronics in press), adsorpcję enzymu na nanocząstkach tlenków metali, na które następnie nanosi się warstwę polimeru z nanorurkami węglowymi (Wang 2009, Sensors and Actuators B: Chemical 136(2): 332-337), unieruchomienie biokatalizatora w polimerze hybrydowym (Szot 2008, Journal of Electroanalytical Chemistry 612: 1-8) lub w nanokompozytach polimerowych (Chen 2001, The Analyst 126:1728-1732, Jia 2005, Journal of Electroanalytical Chemistry 580(2): 213-221, Li 2006, Analytical Biochemistry 349: 33-40, Zong 2006, Langmuir 22: 89158919, Zong 2007, Analytica Chimica Acta 582: 361-366, Solanki 2008, Applied Physics Letters 93:163903, Wang 2008, Biosensors and Bioelectronics 23:1781-1787, Wang 2009, Sensors and Actuators B: Chemical 136(2): 332-337).
W stanie techniki elektrody modyfikowane nanocząstkami tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny (ITO) stosowane są do adsorpcji cytochromu c (Frasca 2010, ChemCatChem 2, 839-845) oraz do unieruchamiania lakazy w polimerze hybrydowym (Szot 2008, Journal of Electroanalytical Chemistry 612: 1-8). Pierwsza z wspomnianych elektrod wykorzystywana jest jako bioczujnik do oznaczania anionu ponadtlenkowego (O2“), druga zaś jako biokatoda do mediowanej ABTS redukcji ditlenu do wody.
PL 220 927 B1
Nieoczekiwanie okazało się, że osadzając w prosty sposób nanocząstki ITONP na powierzchni elektrody ITO i adsorbując na nich enzym, można uzyskać elektrodę, która charakteryzuje się o wiele lepszą wydajnością bezmediatorowego procesu biokatalitycznej redukcji tlenu w porównaniu do elektrody niemodyfikowanej nanocząstkami.
Zgodnie z wynalazkiem, biokatoda obejmująca elektrodę szklaną, pokrytą cienką warstwą tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, ITO, oraz co najmniej jedną warstwę nanocząstek tlenku metalu zawierającą nanocząstki tlenku indu domieszkowane tlenkiem cyny, ITONP charakteryzuje się tym, że na powierzchni elektrody znajduje się zaadsorbowany enzym w postaci oksydazy bilirubiny, BOD, zaadsorbowanej bezpośrednio na powierzchni elektrody szklanej pokrytej warstwą tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, ITO, modyfikowanej nanocząstkami tlenku indu domieszkowanymi tlenkiem cyny, ITONP.
Korzystnie, nanocząstki ITONP mają średnice od 10 nm do 100 nm, korzystniej ok. 20 nm.
Korzystnie, obejmuje od 1 do 12 warstw nanocząstek ITONP.
Korzystnie, biokatoda dodatkowo pokryta jest warstwą sieciującą otrzymaną z mieszaniny wodnych roztworów aldehydu glutarowego, GA, surowiczej albuminy wołowej, BSA oraz buforu Mcllvaine'a.
Korzystnie, biokatoda obejmuje warstwę sieciującą otrzymaną z mieszaniny wodnych roztworów enzymu, aldehydu glutarowego, GA oraz surowiczej albuminy wołowej, BSA.
Wynalazek dotyczy także sposobu wykonania biokatody, w którym na powierzchnię elektrody szklanej pokrytej cienką warstwą ITO nanosi się z roztworu nanocząstki tlenku metalu zawierające nanocząstki tlenku indu domieszkowane tlenkiem cyny, ITONP charakteryzujący się tym, że adsorbuje się enzym bezpośrednio na powierzchni elektrody szklanej pokrytej cienką warstwą tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, ITO, modyfikowanej nanocząstkami tlenku indu domieszkowanymi tlenkiem cyny, ITONP, poprzez zanurzenie elektrody w roztworze enzymu, przy czym adsorbowanym enzymem jest oksydaza bilirubiny, BOD.
-3 -3 -3
Korzystnie, roztwór enzymu ma stężenie od 0,1 mg cm-3 do 10 mg cm-3, korzystniej około 1 mg cm-3.
Korzystnie, czas etapu adsorpcji wynosi od 1 h do 24 h, korzystniej 2h.
Korzystnie, po etapie absorpcji enzymu sposób obejmuje on etap pokrywania biokatody warstwą sieciującą otrzymaną z mieszaniny wodnych roztworów aldehydu glutarowego, GA, surowiczej albuminy wołowej, BSA oraz buforu Mcllvaine'a.
Korzystnie, stężenia GA i BSA wynoszą 1% wag., a stosunek objętościowy zmieszanych roztworów wynosi 1:1:1.
Korzystnie, sposób obejmuje etap pokrywania biokatody warstwą sieciującą otrzymaną z mieszaniny wodnych roztworów enzymu, aldehydu glutarowego, GA oraz surowiczej albuminy wołowej, BSA.
Korzystnie, stężenia GA i BSA wynoszą 1% wag., stężenie enzymu wynosi 1 mg cm -3, a stosunek objętościowy zmieszanych roztworów wynosi 1:1:1.
Wynalazek dotyczy także ogniwa cynkowo-tlenowego, obejmującego anodę cynkową; elektrolit, którym jest bufor Mcllvaine'a o stężeniu od 0,02M do 1M, korzystnie około 0,1; i pH od 4 do 8, korzystnie około 4,8; oraz biokatodę według wynalazku.
Nieoczekiwanym efektem modyfikacji powierzchni elektrody nanocząstkami ITO i następnie adsorpcją enzymu według wynalazku okazało się zwiększenie wydajności procesu bezpośredniego przeniesienia elektronu pomiędzy enzymem a powierzchnią elektrody przy jednocześnie prostej metodzie przygotowania biokatody.
Korzystne przykłady wykonania wynalazku
Obecny wynalazek zostanie bardziej szczegółowo przedstawiony w przykładach wykonania z odniesieniem do załączonego rysunku, na którym:
fig. 1 przedstawia schemat modyfikacji elektrody ITO nanocząstkami ITONP i oksydazą bilirubiny; fig. 2 przedstawia schemat biokatody (A) z oksydazą bilirubiny zaadsorbowaną na elektrodzie
ITO modyfikowaną nanocząstkami ITONP (ITONP | BOD), (B) BOD unieruchomioną w warstwie sieciującej (ITONP | BODemb, BSA, GA) oraz (C) z oksydazą bilirubiny zaadsorbowaną na elektrodzie ITO modyfikowaną nanocząstkami ITONP i pokrytą warstwą sieciującą (ITONP| BODads, BSA, GA) według wynalazku;
fig. 3 przedstawia krzywe woltamperometryczne otrzymane dla elektrod ITO: niemodyfikowanej oraz modyfikowanych 1, 3, 6, 9 i 12 warstwami nanocząstek ITONP z zaadsorbowaną BOD zanurzonych w nasyconym ditlenem 0,1 M buforze Mcllvaine'a pH 4,8;
PL 220 927 B1 fig. 4 przedstawia krzywe woltamperometryczne otrzymane dla elektrod ITO (A) niemodyfikowanej oraz (B) modyfikowanej 6 warstwami nanocząstek ITONP z zaadsorbowaną BOD zanurzonych w nasyconym ditlenem 0,1 M buforze Mcllvaine'a pH 4,8 (DET) oraz w nasyconym ditlenem 0,1 mM roztworze ABTS pH 4,8 (MET);
fig. 5 przedstawia zależności gęstości prądu od czasu otrzymane dla elektrod: ITONP | BOD (—), ITONP | BODemb, BSA, GA (—) oraz ITONP | BODads, BSA, GA modyfikowanych 12 warstwami nanocząstek ITONP z zaadsorbowaną BOD zanurzonych w nasyconym ditlenem 0,1 M buforze Mcllvaine'a pH 4,8;
fig. 6 przedstawia charakterystyki prąd-napięcie () oraz prąd-moc (o) ogniwa składającego się z anody cynkowej pokrytej cienką warstwą Nafionu oraz (A) ITONP| BODads, BSA, GA lub (B) ITONP|BOD BODemb, BSA, GA zanurzonych w nasyconym ditlenem 0,1 M buforze Mcllvaine'a pH 4,8.
Odczynniki i stosowane materiały.
Do przygotowania katod użyto materiał elektrodowy - ITO (tlenek indu domieszkowany tlenkiem cyny) zakupiony w Delta Technologies, Ltd., nanocząstki ITONP o średnicy 21 nm zakupione Nanophase Technologies Corp., metanol zakupiony w Chempur, aldehyd glutarowy (GA) zakupiny w Fluka, surowicza albumina wołowa (BSA) oraz 2,2'-azyno-bis(3-etylobenzotiazolino-6-sulfonian) amonu zakupione w Sigma-Aldrich. Oksydaza bilirubiny otrzymana z Amano Enzymes Inc.
Do przygotowania anody użyto drut cynkowy o średnicy 0,25 mm zakupiony w GoodFelIow, Nafion (5% roztwór w izopropanolu) zakupiony w Sigma-Aldrich, alkohol izopropylowy (C3H7OH) zakupiony w Merck.
Do przygotowania elektrolitów użyto wodorofosforan sodu (Na2HPO4) zakupiony w POCh, kwas cytrynowy (C6H8O7xH2O) zakupiony w Chempur, wodę demineralizowaną (p > 15 ΜΩ cm) otrzymaną z systemu oczyszczania Millipore Elix oraz ditlen (99,99999%) - Multax.
Aparatura
Do pomiarów woltamperometrycznych, wyznaczenia charakterystyk prądowo-napięciowych i charakterystyk mocy ogniw posłużono się elektrochemiczną stacją pomiarową Autolab PGSTAT30 wyprodukowanej przez Eco Chemie.
Do nanoszenia nanocząstek ITO wykorzystano urządzenie do nakładania warstw typu dip-coater wyprodukowane przez KSV Instruments Ltd.
Przygotowanie elektrod oraz elektrolitu
Elektrody ITO modyfikowane nanocząstkami ITONP będące biokatodami w prezentowanych przykładach zostały przygotowane zgodnie z procedurą opisaną wcześniej (Niedziolka 2007, Electroanalysis 19: 155-160). Przed modyfikacją elektrody ITO były czyszczone zgodnie z procedurą opisaną przez Macdonald 2008, Journal of Solid State Electrochemistry 12: 287-293 oraz Murata 2009, Energy and Environmental Science 2 (12): 1280-1285. Następnie warstwy nanocząstek ITO nakładano poprzez sekwencyjne zanurzanie i wynurzanie elektrod ITO w 3% wag. zawiesinie ITONP w meta-1 nolu z szybkością 85 mm min-1 (fig. 1). Proces ten powtarzano od 1 do 12 razy. Po każdym etapie zanurzania i wynurzania elektroda była płukana w metanolu w celu usunięcia niezwiązanych nanocząstek ITO.
Kolejnym etapem modyfikacji była adsorbcja enzymu na powierzchni elektrody. W tym celu elektrodę ITO z naniesionymi warstwami nanocząstek ITONP zanurzano w 1 mg cm-3 roztworze BOD w 0,1 M buforze Mcllvaine'a pH 4,8 przez 2 h w temperaturze ok. 5°C. Powierzchnia biokatody wyno2 siła 0,2 cm2. Otrzymana w ten sposób biokatoda w dalszej części tekstu jest nazywana ITONP| BOD (fig. 2A).
Unieruchomienie enzymu w warstwie sieciującej wykonano dwiema metodami wykorzystując zmodyfikowaną procedurę opisaną wcześniej (Li 2008, Electrochemistry Communications 10: 851-854). W pierwszej metodzie zmieszano w stosunku objętościowym 1:1:1 wodne roztwory BSA (1% wag.), GA (1% wag.) oraz 0,1 M bufor Mcllvaine'a pH 4,8. 5 μl tej mieszaniny nakroplono na elektrodę modyfikowaną nanocząstkami ITO i z zaadsorbowaną oksydazą bilirubiny. Elektroda była następnie pozostawiana do wyschnięcia na 2 godzin w temperaturze pokojowej. W drugiej metodzie zmieszano roz-3 twór BOD (1 mg cm-3) z wodnym roztworem BSA (1% wag.) i GA (1% wag.) w stosunku objętościowym 1:1:1.5 μl tej mieszaniny nakroplono na elektrodę modyfikowaną nanocząstkami ITO i pozostawiono do wyschnięcia na 2 godz. w temperaturze pokojowej. Otrzymane w ten sposób biokatody w dalszej części tekstu są nazywane odpowiednio ITONP| BODads, BSA, GA (fig. 2C) oraz ITONP| BODemb, BSA, GA (fig. 2B).
PL 220 927 B1
Anoda cynkowa została przygotowana w sposób podobny do opublikowanego wcześniej (Shin
2005, J. Am. Chem. Soc. 127: 14590-14591). Drut cynkowy (0 = 0,25 mm) pokryto cienką warstwą Nafionu przez zanurzenie go do 0,5% roztworu Nafionu w izopropanolu i wysuszenie.
Elektrolitami były nasycone tlenem: wodny 0,1 M bufor Mcllvaine'a pH 4,8 przygotowane podczas pH-metrycznego miareczkowania roztworu Na2HPO4 o stężeniu 0,2 M za pomocą roztworu kwasu cytrynowego o stężeniu 0,1 M lub wodny roztwór 0,1 mM ABTS w 0,1 M buforze Mcllvaine'a pH 4,8.
P r z y k ł a d 1
W celu zobrazowania wydajności procesu biokatalitycznej redukcji tlenu biokatod modyfikowanych nanocząstkami ITONP i enzymem przeprowadzono pomiary woltametrii cyklicznej elektrod zanurzonych do nasyconego ditlenem buforu Mcllvaine'a pH 4,8. Krzywe woltametrii cyklicznej przedstawiono na fig. 3. Nieoczekiwanie okazało się, że osadzając nanocząstki ITO na powierzchni elektrody ITO i absorbując BOD, można uzyskać o wiele lepszą wydajność procesu biokatalitycznej redukcji tlenu w porównaniu do elektrody niemodyfikowanej nanocząstkami, na której zaadsorbowano BOD. -1
Największą wydajnością wynoszącą ok. 110 μΛ cm- charakteryzuje się elektroda modyfikowana 12 warstwami nanocząstek ITONP, a najmniejszą, wynoszącą ok. 14 μΛ cm-1, elektroda niemodyfikowana nanocząstkami. Wydajność procesu biokatalitycznej redukcji jest proporcjonalna do liczby warstw nanocząstek ITONP (fig. 2), co sugeruje, że BOD jest zaadsorbowana nie tylko na zewnętrznej powierzchni nanocząstek ITONP, ale także w głębszych warstwach ITONP.
P r z y k ł a d 2
W celu zobrazowania wpływu obecności mediatora na wydajności procesu biokatalitycznej redukcji tlenu biokatod modyfikowanych nanocząstkami ITONP i BOD postępowano analogicznie jak w przykładzie 1 zmieniając jedynie elektrolit na 0,1 M roztwór ABTS w buforze Mcllvaine'a pH 4,8. Porównanie procesu bezpośredniego przeniesienia elektronu (DET) pomiędzy enzymem a powierzchnią elektrody i mediowanego przez ABTS (MET) przedstawiono na fig. 4. Można zauważyć, że zarówno dla elektrody modyfikowanej tylko BOD (fig. 3A), jak i dla elektrody modyfikowanej 6 warstwami ITONP i BOD (fig. 3B) wpływ mediatora jest niewielki. Jest to spowodowane tym, że BOD na powierzchni elektrody zorientowana jest w odpowiedni sposób, aby mogło zajść bezpośrednie przeniesienie elektronu pomiędzy centrum katalitycznym enzymu a elektrodą.
P r z y k ł a d 3
W celu zobrazowania trwałości adsorpcji enzymu na powierzchni zmodyfikowanej elektrody postępowano analogicznie jak w przykładzie 1 z tym, że prowadzono chronoamperometrię przykładając potencjał E=100 mV (fig. 5). Można zauważyć, że po ok. 1 h gęstość prądu katalitycznego dla elektrody modyfikowanej 12 warstwami ITONP i BOD (ITONP | BOD) spada o ok. 90%. Jest to spowodowane desorpcją enzymu. Trwałość adsorpcji została polepszona przez zastosowanie warstwy sieciującej, którą naniesiono na zaadsorbowaną BOD na elektrodzie z 12 warstwami ITONP (ITONP | BODads, BSA, GA) lub w której unieruchomiono enzym (ITONP| BODemb BSA, GA). Stwierdzono, że zarówno dla ITONP | BODads, BSA, GA jak i dla ITONP | BODemb BSA, GA w ciągu pierwszych 15 min. wzrasta gęstość prądu katalitycznego. Jest to spowodowane zwilżaniem warstwy sieciującej, dzięki czemu ułatwiona jest dyfuzja ditlenu rozpuszczonego w elektrolicie do BOD. Po około 105 min. obserwowany jest spadek prądu katalitycznego o ok. 33%, jednak trwałość adsorpcji BOD na tych elektrodach jest lepsza w porównaniu do takiej samej elektrody niemodyfikowanej warstwą sieciującą.
P r z y k ł a d 4
W celu zobrazowania wydajności przykładowych ogniw z biokatodą ITONP| BODads, BSA, GA lub ITONP| BODemb, BSA, GA zarejestrowano ich charakterystyki prądowo-napięciowe. W tym celu umożliwiano przepływ przez ogniwa zadanego prądu za pomocą galwanostatu. Po czasie 100 s od przyłożenia zadanego prądu rejestrowano napięcie ogniw, a następnie sporządzono wykresy zależności tego napięcia od gęstości prądu. Sporządzono również zależności gęstości mocy (iloczyn napięcia i gęstości prądu) od gęstości prądu. Charakterystyki prąd-napięcie oraz prąd-moc przykładowych ogniw są przedstawione na fig. 6. Napięcie obwodu rozwartego dla ogniw z biokatodą ITONP| BODads,
BSA, GA lub ITONP|BODemb, BSA, GA wynosi ok. 1,6 V. Wyższą gęstość mocy uzyskano dla ogniwa -2 z ITONP | BODemb, BSA, GA jako biokatodą wynoszącą 54 μW cm- przy 1,1 V, a niższe dla ogniwa z ITONP | BODads, BSA, GA jako biokatodą wynoszącą 43 μW cm-2 przy 0,86 V.
Claims (13)
1. Biokatoda obejmująca elektrodę szklaną, pokrytą cienką warstwą tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, ITO, oraz co najmniej jedną warstwę nanocząstek tlenku metalu zawierającą nanocząstki tlenku indu domieszkowane tlenkiem cyny, ITONP, znamienna tym, że na powierzchni elektrody znajduje się zaadsorbowany enzym w postaci oksydazy bilirubiny, BOD, zaadsorbowanej bezpośrednio na powierzchni elektrody szklanej pokrytej warstwą tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, ITO, modyfikowanej nanocząstkami tlenku indu domieszkowanymi tlenkiem cyny, ITONP.
2. Biokatoda według zastrz. 1, znamienna tym, że nanocząstki ITONP mają średnice od 10 nm do 100 nm, korzystniej ok. 20 nm.
3. Biokatoda według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że obejmuje od 1 do 12 warstw nanocząstek ITONP.
4. Biokatoda według dowolnego z zastrz. od 1 do 3, znamienna tym, że dodatkowo pokryta jest warstwą sieciującą otrzymaną z mieszaniny wodnych roztworów aldehydu glutarowego, GA, surowiczej albuminy wołowej, BSA oraz buforu Mcllvaine'a.
5. Biokatoda według dowolnego z zastrz. od 1 do 4, znamienna tym, że obejmuje warstwę sieciującą otrzymaną z mieszaniny wodnych roztworów enzymu, aldehydu glutarowego, GA oraz surowiczej albuminy wołowej, BSA.
6. Sposób wykonania biokatody, w którym na powierzchnię elektrody szklanej pokrytej cienką warstwą ITO nanosi się z roztworu nanocząstki tlenku metalu zawierające nanocząstki tlenku indu domieszkowane tlenkiem cyny, ITONP, znamienny tym, że adsorbuje się enzym bezpośrednio na powierzchni elektrody szklanej pokrytej cienką warstwą tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, ITO, modyfikowanej nanocząstkami tlenku indu domieszkowanymi tlenkiem cyny, ITONP, poprzez zanurzenie elektrody w roztworze enzymu, przy czym adsorbowanym enzymem jest oksydaza bilirubiny, BOD.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że roztwór enzymu korzystnie ma stężenie od -3 -3 -3
0,1 mg cm-3 do 10 mg cm-3, korzystniej około 1 mg cm-3.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że czas etapu adsorpcji wynosi od 1 h do 24 h, korzystniej 2 h.
9. Sposób według dowolnego z zastrz. od 6 do 8, znamienny tym, że po etapie absorpcji enzymu obejmuje on etap pokrywania biokatody warstwą sieciującą otrzymaną z mieszaniny wodnych roztworów aldehydu glutarowego, GA, surowiczej albuminy wołowej, BSA oraz buforu Mcllvaine'a.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stężenia GA i BSA wynoszą 1% wag., a stosunek objętościowy zmieszanych roztworów wynosi 1:1:1.
11. Sposób według dowolnego z zastrz. od 6 do 8, znamienny tym, że obejmuje etap pokrywania biokatody warstwą sieciującą otrzymaną z mieszaniny wodnych roztworów enzymu, aldehydu glutarowego, GA oraz surowiczej albuminy wołowej, BSA.
12. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że stężenia GA i BSA wynoszą 1% wag., stę-3 żenie enzymu wynosi 1 mg cm-3, a stosunek objętościowy zmieszanych roztworów wynosi 1:1:1.
13. Ogniwo cynkowo-tlenowe, obejmujące anodę cynkową; elektrolit, którym jest bufor Mcllvaine'a o stężeniu od 0,02M do 1M, korzystnie około 0,1; i pH od 4 do 8, korzystnie około 4,8; oraz blokatodę według dowolnego z zastrz. od 1 do 5.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL393196A PL220927B1 (pl) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Biokatoda, sposób wykonania biokatody i ogniwo cynkowo-tlenowe |
| GB1119819.9A GB2486303B (en) | 2010-12-10 | 2011-11-17 | Biocathode, method of fabricating a biocathode and zinc-oxygen cell comprising a biocathode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL393196A PL220927B1 (pl) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Biokatoda, sposób wykonania biokatody i ogniwo cynkowo-tlenowe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL393196A1 PL393196A1 (pl) | 2012-06-18 |
| PL220927B1 true PL220927B1 (pl) | 2016-01-29 |
Family
ID=45444254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL393196A PL220927B1 (pl) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Biokatoda, sposób wykonania biokatody i ogniwo cynkowo-tlenowe |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| GB (1) | GB2486303B (pl) |
| PL (1) | PL220927B1 (pl) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201604671D0 (en) | 2016-03-18 | 2016-05-04 | Isis Innovation | Electrodes |
| CN116203091B (zh) * | 2023-02-23 | 2025-08-22 | 苏州大学 | 一种基于氟掺杂锡氧化物的电化学生物传感器及其构建方法与应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8859151B2 (en) * | 2003-11-05 | 2014-10-14 | St. Louis University | Immobilized enzymes in biocathodes |
| US20080248354A1 (en) * | 2004-07-23 | 2008-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Enzyme Electrode, and Device, Sensor, Fuel Cell and Electrochemical Reactor Employing the Enzyme Electrode |
| KR20080080105A (ko) * | 2005-11-02 | 2008-09-02 | 세인트 루이스 유니버시티 | 바이오애노드, 바이오캐소드 및 바이오연료 전지 내의효소를 사용하는 직접 전자 전달 |
-
2010
- 2010-12-10 PL PL393196A patent/PL220927B1/pl unknown
-
2011
- 2011-11-17 GB GB1119819.9A patent/GB2486303B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2486303B (en) | 2018-05-09 |
| PL393196A1 (pl) | 2012-06-18 |
| GB2486303A (en) | 2012-06-13 |
| GB201119819D0 (en) | 2011-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Facile preparation of amperometric laccase biosensor with multifunction based on the matrix of carbon nanotubes–chitosan composite | |
| Christwardana et al. | A correlation of results measured by cyclic voltammogram and impedance spectroscopy in glucose oxidase based biocatalysts | |
| Lee et al. | Immobilization of horseradish peroxidase on multi-wall carbon nanotubes and its electrochemical properties | |
| Nasri et al. | A glucose biosensor based on direct electron transfer of glucose oxidase immobilized onto glassy carbon electrode modified with nitrophenyl diazonium salt | |
| Zhang et al. | A polyaniline microtube platform for direct electron transfer of glucose oxidase and biosensing applications | |
| JPS5816698B2 (ja) | 酵素電極およびその製造法 | |
| Yazdi et al. | Rechargeable membraneless glucose biobattery: Towards solid-state cathodes for implantable enzymatic devices | |
| CN105261761B (zh) | 一种基于石墨烯的生物燃料电池酶修饰阳极及制备与应用 | |
| Chung et al. | Performance evaluation of enzymatic biofuel cells using a new cathodic catalyst containing hemin and poly acrylic acid promoting the oxygen reduction reaction | |
| Xu et al. | Anode modification with peptide nanotubes encapsulating riboflavin enhanced power generation in microbial fuel cells | |
| Ji et al. | Membraneless biofuel cells using new cathodic catalyst including hemin bonded with amine functionalized carbon nanotube and glucose oxidase sandwiched by poly (dimethyl-diallylammonium chloride) | |
| Farajpour et al. | A novel antimicrobial electrochemical glucose biosensor based on silver–Prussian blue‐modified TiO2 nanotube arrays | |
| Che et al. | Amperometric glucose biosensor based on Prussian blue–multiwall carbon nanotubes composite and hollow PtCo nanochains | |
| Gao et al. | Electrocatalytic activity of carbon spheres towards NADH oxidation at low overpotential and its applications in biosensors and biofuel cells | |
| Ammam et al. | Gold electrode modified with a self-assembled glucose oxidase and 2, 6-pyridinedicarboxylic acid as novel glucose bioanode for biofuel cells | |
| CN111326743A (zh) | 源于竹子的多孔碳作为电极材料用于葡萄糖生物传感和葡萄糖生物燃料电池的应用 | |
| KR20140127169A (ko) | 전기화학적 응용에 사용되는 효소-그래핀 옥사이드 복합체 및 그 제조방법 | |
| Babaei et al. | Electrochemical investigations on a third generation biosensor for determination of hydrogen peroxide based on immobilization of myoglobin on a novel platinum nanoparticle/carbon nanotube/ionic liquid/nafion composite | |
| KR101363297B1 (ko) | 산화그라파이트/수산화코발트/키토산-효소 합성물이 전기 증착된 효소연료전지용 전극, 그의 제조방법, 및 그를 포함하는 효소연료전지 | |
| US9074174B2 (en) | Composite of enzyme and carbon structure complex, method for producing the same and use thereof | |
| Xie et al. | Bioelectrocatalytic performance of glucose oxidase/nitrogen‐doped titania nanotube array enzyme electrode | |
| Upadhyay et al. | Immobilization of horseradish peroxidase and nile blue into the ormosil nanocomposite for the fabrication of hydrogen peroxide biosensor based on MWCNT modified glassy carbon electrode | |
| CN105717177B (zh) | 电极及其制备方法、生物传感器和酶生物燃料电池 | |
| GB2486303A (en) | Biocathode and zinc-oxygen cell including said biocathode | |
| Liu et al. | Layer-by-layer immobilization of horseradish peroxidase on a gold electrode modified with colloidal gold nanoparticles |