基于酶生物燃料电池的高性能自供能传感装置的构建及应用研究

发布时间：2022-02-15 00:10

　　传统的电化学传感器均需外部电源,这限制了它们的应用。酶生物燃料电池具有用酶作催化剂直接将化学能转化为电能的能力,在温和条件下产生可持续能源,有利于设备小型化和便携式。与传统的电化学传感器相比,结合酶生物燃料电池的自供能传感装置有利于实现快速、便携式的现场检测,降低生产成本。其中,酶负载量和电子转移速率是影响酶生物燃料电池性能的关键因素。纳米复合材料具有比表面积大、导电性好、生物相容性好等特点,已在基于酶生物燃料电池的自供能传感器中得到广泛应用。引入能源收集装置可进一步提高自供能传感器的灵敏度。本论文的主要工作是基于酶生物燃料电池和生物放大技术构建高性能自供能电化学传感器用于生物分子的高灵敏检测,并引入超级电容器,进一步提高方法的检测灵敏度。主要内容如下:（1）基于单室葡萄糖/空气酶生物燃料电池构建新型自供能电化学生物传感平台用于L-半胱氨酸的灵敏检测。以超薄空心碳壳/金纳米颗粒复合材料为酶生物燃料电池的电极材料,该材料可显著促进电子转移,提高自供能传感器的灵敏度。设计了DNA生物共轭物用于提高生物阳极酶的负载量。当Ag⁺存在时,含有葡萄糖氧化酶的DNA生物共轭物可... 

【文章来源】：信阳师范学院河南省

【文章页数】：120 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

生物燃料电池的结构示意图

图 1.2 基于纳米材料组装酶生物燃料电池的示意图 The schematic diagram of an enzymatic biofuel cell based on nano剂主要是以铜离子为辅助因子的 BOD 和 LAC，以铁离物酶（HRP）。其中 BOD 和 LAC 都属于蓝色多铜氧化类铜离子。如图 1.3 所示，T1 铜离子是氧化底物的场 T3 铜离子。然后 T2 和 T3 铜离子负责将 O2还原成水和催化活性比 BOD 高，但是 LAC 的催化条件偏酸性 在中性条件下催化效率最高。BOD 的催化性不受卤素 LAC[39]。以上优势使 BOD 在 EBFC 中具有广泛的应用

图 1.2 基于纳米材料组装酶生物燃料电池的示意图2 The schematic diagram of an enzymatic biofuel cell based on nanom剂主要是以铜离子为辅助因子的 BOD 和 LAC，以铁离物酶（HRP）。其中 BOD 和 LAC 都属于蓝色多铜氧化 三类铜离子。如图 1.3 所示，T1 铜离子是氧化底物的场 和 T3 铜离子。然后 T2 和 T3 铜离子负责将 O2还原成水和催化活性比 BOD 高，但是 LAC 的催化条件偏酸性，D 在中性条件下催化效率最高。BOD 的催化性不受卤素 LAC[39]。以上优势使 BOD 在 EBFC 中具有广泛的应用

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三维石墨烯的甘油酶生物燃料电池的构建及其性能研究[J]. 董长城,张力,陈东霞,朴金花,梁振兴,姜建国.  现代食品科技. 2017(06)



本文编号：3625516