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Direkte Kontaktierung des Enzyms (PQQ)-GDH und Elektroden mit Hilfe von polymermodifizierten Nanoröhren für die Anwendung in Biobrennstoffzellen

  • In dieser Studie präsentieren wir eine Enzymelektrode, bei der ein direkter Elektronentransfer (DET) zwischen der Pyrrolochinolinchinon-abhängigen Glukosedehydrogenase (PQQ)-GDH und einer Elektrode realisiert werden konnte. Hierfür wird eine Goldelektrode mit mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren [engl. multi-walled carbon nanotubes (MWCNT)] modifiziert, anschließend mit einem Copolymer aus Anilinderivaten überzogen und dann die (PQQ)-GDH (Acinetobacter calcoaceticus) kovalent immobilisiert. Die gepulste Polymersynthese wird hinsichtlich der Effektivität der bioelektrokatalytischen Umsetzung von Glukose optimiert. Die Glukoseoxidation startet bei einem Potential von -0,1 V vs. Ag/AgCl (1 M KCl) und Stromdichten von bis zu 500 μA/cm² (+0,1 V) können erreicht werden. Der Messbereich für Glukose liegt bei 0,1-5 mM (+0,1 V vs. Ag/AgCl). Der dynamische Bereich ist bei höherem Potential auf bis zu 100 mM (+0,4 V vs Ag/AgCl) erweitert. Die Elektrode wird als Anode in einer Biobrennstoffzelle (BBZ) mit einer Bilirubinoxidase-modifizierten MWCNT/Gold-Kathode eingesetzt. Beide Elektroden basieren auf einem DET. Das Zellpotential der BBZ beträgt 680 ±20 mV und sie erreicht eine maximale Leistungsdichte von 65 μW/cm² (bei einer Zellspannung von 350 mV).
Metadaten
Author:Ivo Schubart, Gero GöbelORCiD, Fred LisdatORCiDGND
URN:urn:nbn:de:kobv:526-opus4-3127
DOI:https://doi.org/10.15771/0949-8214_2013_1_3
ISSN:0949-8214
Parent Title (German):Wissenschaftliche Beiträge 2013
Document Type:Article in a Periodical of the TH Wildau
Language:German
Year of Publication:2013
Date of first Publication:2013/10/16
Publishing Institution:Technische Hochschule Wildau
Release Date:2014/10/16
Volume:17
First Page:17
Last Page:22
Faculties an central facilities:Fachbereich Ingenieurwesen / Wirtschaftsingenieurwesen (bis 8/2014)
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
TH Wildau publications:Wissenschaftliche Beiträge
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC-ND 3.0 DE - Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland
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