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以酶為基礎的生物燃料電池

2009年10月28日 13:33 本站整理 作者:佚名 用戶評論(0

以酶為基礎的生物燃料電池

牛津大學Kylie Vincent博士和其同事以酶為基礎研制成一種燃料電池,比傳統結構燃料電池便宜很多倍。
以酶為基礎的第一個氫燃料電池樣品目前雖然只能輸出0.7V電壓和微小電流,但是卻能確保各種袖珍電子裝置的用電。在普通燃料電池中氧氣(來自空氣)和氫氣從交換膜片兩面通過,膜片分開帶有電極的小室,能自由通過質子。在一個電極上氫氣被分解成質子和電子,電子不能通過膜片,在外電路接通時只能抵達燃料電池對面的小室,在那里參與通過膜片的氧氣與質子的水合成。鍍在電極表面上的催化劑保持燃料電池中發生的兩種反應,通常使用鉑,鉑催化劑和交換膜片是燃料電池最昂貴的組分,這也是它們難以推廣的原因之一。

但是,在Vincent博士研制的燃料電池中既沒有鉑催化劑,也沒有交換膜片,而是利用兩種廉價的酶:一種是取自細菌的氫化酶,另一種是取自真菌的蟲漆酶,它們能參加與催化劑相同的反應。每個電極上覆蓋有這兩種酶中的一種。由于每一種酶能加速自身的反應,因此這種生物燃料電池不需要膜片,因為“燃燒”的兩種成分——空氣和氫氣在燃料電池中能自由混合。試驗樣品是一個帶有兩個電極的簡單玻璃瓶,電極上覆蓋有酶,研究人員在試驗樣品上加上空氣和少量(百分之幾)氫氣混合物時,即成功地獲得了電流。

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