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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
引用本文:董长城,张力,陈东霞,朴金花,梁振兴,姜建国.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].现代食品科技,2017,33(6):173-177.
作者姓名:董长城  张力  陈东霞  朴金花  梁振兴  姜建国
作者单位:(1.华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州 510641),(1.华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州 510641),(1.华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州 510641),(1.华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州 510641),(2.华南理工大学化学与化工学院,广东广州 510641),(1.华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州 510641)
基金项目:国家自然科学基金项目(21576101、21476087、21676106);十三五国家重点研发计划子课题(2016YFB0101200、2016YFB0101204);中央高校基本科研业务费
摘    要:本文采用修正的Hurnmers方法制备了氧化石墨,通过超声波剥离得到氧化石墨烯溶液,用水热法进行还原,制得三维石墨烯。结果表明,制备的三维石墨烯材料具有多孔结构,且还原后某些含氧基团消失。所构建的酶生物燃料电池以三维石墨烯(GN)为载体,以麦尔多拉蓝(MB)为导电介体,用Nafion(NF)固定甘油激酶(GK)和甘油-3-磷酸氧化酶(GPO)制备阳极催化电极,并以Pt/C作为阴极催化剂。结果显示,基于NF/GN/MB酶修饰碳纸电极的甘油酶生物燃料电池具有良好的放电性能,开路电位达到0.77 V,并在0.42 V取得最大功率密度42.05 μW/cm2。论文中对该酶生物燃料电池的组装、工作条件等进行了优化,用极化曲线法和交流阻抗法对其性能进行了评价。该酶生物燃料电池将为生物柴油副产物甘油的处理,提供一种清洁可靠的能源再利用方式。

关 键 词:甘油  酶生物燃料电池  三维石墨烯  麦尔多拉蓝  极化曲线  交流阻抗
收稿时间:2017/1/3 0:00:00

Preparation and Properties of Glycerol Enzymatic Biofuel Cells Based on Three-dimensional Graphene
DONG Chang-cheng,ZHANG Li,CHEN Dong-xi,PIAO Jin-hu,LIANG Zhen-xing and JIANG Jian-guo.Preparation and Properties of Glycerol Enzymatic Biofuel Cells Based on Three-dimensional Graphene[J].Modern Food Science & Technology,2017,33(6):173-177.
Authors:DONG Chang-cheng  ZHANG Li  CHEN Dong-xi  PIAO Jin-hu  LIANG Zhen-xing and JIANG Jian-guo
Affiliation:(1.College of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China),(1.College of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China),(1.College of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China),(1.College of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China),(2.School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China) and (1.College of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China)
Abstract:
Keywords:
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