19:53 2022-05-24
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Designul electrozilor deschide calea pentru celule de biocombustibil mai bune, dispozitive electrochimice
_ Designul electrozilor deschide calea spre o mai bună pile de biocombustibil, dispozitive electrochimice
Electrozii enzimatici sunt utili într-o gamă largă de aplicații, inclusiv sisteme de biodetecție și dispozitive electrochimice. Celulele cu biocombustibil (BFC) sunt candidați promițători în special pentru alimentarea unei varietăți de dispozitive bioelectronice prin conversia energiei biochimice în energie electrică în condiții biologice blânde.
În ciuda caracteristicilor lor, majoritatea celulelor cu biocombustibil oferă putere redusă și funcționare pe termen scurt. stabilitatea datorită transferului lor slab de electroni între enzime și electrozi și între enzimele învecinate. Aceste probleme legate de transferul de electroni sunt strâns legate de performanța aproape tuturor senzorilor electrochimici, inclusiv BFC și alte bioelectronice.
În Applied Physics Reviews, oamenii de știință din Coreea și Statele Unite abordează aceste deficiențe printr-un ansamblu amfifil conceput pentru a pregătește pile de biocombustibil de înaltă performanță.
Abordarea, care poate induce interacțiuni interfațale favorabile între electrocatalizatori și poate îmbunătăți semnificativ cinetica de transfer de electroni a electrozilor, a generat celule de biocombustibil hibride cu putere mare și stabilitate operațională bună.
„Noul nostru design de electrod folosind un ansamblu amfifil, care rupe cu perspectiva comună a imobilizării enzimelor, poate maximiza transferul de electroni la interfețele enzimă/enzimă și enzimă/electrod, precum și să realizeze o stabilitate operațională ridicată, inducând formarea unui strat de enzimă perfect și nano-amestectat”, a spus autorul Cheong Hoon Kwon.
Metoda a indus interfața favorabilă interacțiunile dintre electrocatalizatori și cinetica îmbunătățită a transferului de electroni a electrozilor. A obținut o încărcare în masă fără precedent a enzimelor hidrofile și a nanoparticulelor de metal hidrofobe/conductoare și a crescut foarte mult eficiența transferului de electroni și densitatea curentului.
Straturile multistrat asamblate amfifile compuse din glucozooxidaze în medii apoase și nanoparticule hidrofobe/conductoare în medii nepolare au fost depus pe fibră/textil de bumbac pentru a forma anodul, care a crescut semnificativ eficiența transferului de electroni și stabilitatea imobilizării. Catodul a fost format prin pulverizarea cu platină pe fibrile de bumbac acoperite cu nanoparticule de aur pentru a îmbunătăți eficiența reacției de reducere a oxigenului.
Cercetătorii cred că metoda de asamblare poate oferi o bază pentru prepararea unei varietăți de produse de înaltă performanță. dispozitive electrochimice, inclusiv celule de biocombustibil.
„Rezultatele noastre ar putea prezenta un interes semnificativ pentru diverși cercetători și ingineri care lucrează în domeniile autoasamblarii, conversiei energiei și senzorilor electrochimici, pe lângă BFC”, a spus Jinhan Cho, un coautor al lucrării.
Comentarii:
Adauga Comentariu