Modification of Conducting Polymer Films by Enzyme Immobilization for Fabrication of Electrodes of Biological Fuel Cells

酶固定化导电聚合物薄膜制备生物燃料电池电极

• 批准号: 23360302
• 负责人: SHIMOMURA Masato
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360302/
• 关键词: 酵素; 酵素固定; 共有結合; ハイブリッド化; 導電性高分子; バイオ燃料電池; 電極; 酵素電極

Bioelectrodes were fabricated with conducting polymer films for the purpose of applying them to a biological fuel cell driven with glucose. An enzyme electrode was prepared by covalently immobilizing glucose oxidase (GOx) on a copolymer film of 3-methylthiophene (3MT) and thiophene-3-acetic acid (T3A), which showed a good performance as an anode of the fuel cell in the presence of an electron-transferring mediator. A cathode was prepared by adsorbing laccase (Lac) on poly3MT film, which functioned as a direct electron transfer type cathode without any mediator. A fuel cell was constructed with the GOx-3MT/T3A copolymer film (anode) and the Lac-poly3MT film (cathode) and subjected to electric power generation using glucose solutions obtained by enzymatic decomposition of plants cellulose. A considerable power output (ca. 10 microW/cm2-cathode) was generated by the fuel cell driven with the plants-derived glucose solutions.

用导电聚合物薄膜制备了生物电极，并将其应用于葡萄糖驱动的生物燃料电池。 将葡萄糖氧化酶（GOx）共价固定在3-甲基噻吩（3 MT）和噻吩-3-乙酸（T3 A）的共聚物膜上制备了酶电极，在电子传递介体存在下，该膜作为燃料电池的阳极表现出良好的性能。 将漆酶（Lac）吸附在聚3 MT膜上，制备了一种不含介体的直接电子转移型阴极。 用GOx-3 MT/T3 A共聚物膜（阳极）和Lac-poly 3 MT膜（阴极）构建燃料电池，并使用通过植物纤维素的酶分解获得的葡萄糖溶液进行发电。 一个相当大的功率输出（CA。10微W/cm 2-阴极）由用植物来源的葡萄糖溶液驱动的燃料电池产生。

项目成果

チオフェンコポリマー膜を用いて作製した酵素電極の特性 －コポリマー組成が電極特性に及ぼす影響－

使用噻吩共聚物膜制造的酶电极的特性 - 共聚物组成对电极性能的影响 -

• 发表时间: 2012
• 期刊: 電気化学会 技術・教育研究論文誌
• 作者: T. Kiguchi;T.J. Konno;Y. Ehara;T. Yamada;H. Funakubo;出口貴士，下村雅人，他
• 通讯作者: 出口貴士，下村雅人，他

グルコースオキシダーゼを固定化したポリピロール/ポリ(1-(2-カルボキシエチル)ピロール)積層電極によるグルコース検出

使用固定化葡萄糖氧化酶的聚吡咯/聚(1-(2-羧乙基)吡咯)堆叠电极进行葡萄糖检测

• 发表时间: 2012
• 作者: 増田昌輝;下村雅人;他
• 通讯作者: 他

導電性高分子とラッカーゼを用いたバイオカソードの作製と特性評価

使用导电聚合物和漆酶的生物阴极的制备和表征

• 发表时间: 2012
• 作者: 小澤貢太郎;石塚正明;坂元尚紀;木口賢紀;今野豊彦;脇谷尚樹;鈴木久男;浅野 健，下村雅人，他
• 通讯作者: 浅野 健，下村雅人，他

フルクトースデヒドロゲナーゼを固定化した導電性高分子膜によるフルクトースの電気化学的酸化

使用具有固定化果糖脱氢酶的导电聚合物膜对果糖进行电化学氧化

• 作者: 鳥山圭介;下村雅人;他
• 通讯作者: 他

酸素還元能を有する導電性高分子膜の作製とバイオセンシングへの応用

具有氧还原能力的导电聚合物膜的制备及其在生物传感中的应用

• 作者: 本間俊将;下村雅人;他
• 通讯作者: 他