碳納米管修飾酶電極的制備及應(yīng)用和酶生物燃料電池的研制.pdf

1、本論文主要綜述了兩方面的內(nèi)容:一、功能化多壁碳納米管修飾酶電極的制備與研究及其在酶生物燃料電池中的應(yīng)用研究;二、采用電聚合共沉積的方法固定酶和以聚合物為載體固定酶、陰陽極與質(zhì)子交換膜熱壓在一起兩種方法,制備了兩種基于乙醇脫氫酶為催化劑的生物燃料電池,并對它們的性能進行分析研究。
　　主要研究工作如下:
　　1.制作了一種功能化多壁碳納米管(MWCNTs)修飾的葡萄糖氧化酶電極,并對其過程產(chǎn)物進行FT-IR、SEM、AFM、X

2、RD等分析與研究,比較了處理前后碳納米管對酶的吸附量以及酶固定前后的熱穩(wěn)定性;并研究了電極的電化學(xué)特性,結(jié)果表明該修飾電極上的GOD對葡萄糖的氧化仍然具有很好的生物電催化性,且熱穩(wěn)定性良好。
　　2.把上述制作的修飾電極作為電池的陽極、系列處理過的碳紙作為陰極,組裝成一種新型的以葡萄糖氧化酶為生物催化劑的酶生物燃料電池,并研究了反應(yīng)機理及電池的性能。結(jié)果表明,用表面修飾過的碳納米管作為酶的固定化載體,可促進電子的直接傳遞。電池的電

3、化學(xué)性能表明碳納米粒子作為酶電極的直接電化學(xué)載體可以取得比較好的效果。
　　3.采用電聚合共沉積的方法把乙醇脫氫酶固定在亞甲基綠的聚合物膜里,制得的電極作為陽極與噴涂有Pt催化劑的碳紙(作為陰極),組裝成一種以乙醇作為底物的酶燃料電池,并研究電池的電化學(xué)性能和工作原理。
　　4.制作了一種以乙醇脫氫酶為催化劑、陰陽極與質(zhì)子交換膜熱壓在一起的“三合一膜”生物燃料電池,其中雙面碳布作為基底電極,亞甲基綠的聚合物薄膜為固定酶的載體