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).
Author: | Ivo Schubart, Gero GöbelORCiD, Fred LisdatORCiDGND |
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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 |