日本研發(fā)高電解效率的生物燃料電池

日期： 2023年07月06日　11:19 來源：科技部合作司  　

日本京都大學等科研團隊使用乙醇脫氫酶（ADH）和全脫氫酶（ALDH），實現(xiàn)了高輸出、高效率的生物電化學級聯(lián)反應。所使用的ADH和ALDH來源于被稱為氧化葡萄糖桿菌的醋酸菌，都具有與電極直接進行電子轉(zhuǎn)移的獨特特性，可實現(xiàn)副反應風險低、電解效率高的物質(zhì)-能量轉(zhuǎn)換。　　

科研團隊通過低溫電子顯微鏡觀察和單粒子圖像分析，對ADH和ALDH分別進行了2.5埃和2.7埃的結(jié)構(gòu)分析。然后基于分析結(jié)果，設計了最佳的酶-電極反應場，通過在同一反應場中持有兩種酶的概念實現(xiàn)了乙醇→乙醛→乙酸的兩步氧化反應。并進一步基于數(shù)學模型優(yōu)化了這種級聯(lián)反應的效率，構(gòu)建了一種可同時獲得電能和乙酸的生物燃料電池。該電池的輸出比之前報道的高出10倍以上，將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的過程中電解效率為100±4％。相關研究成果發(fā)表于國際學術(shù)期刊《ACS Catalysis》。　　

本文摘自國外相關研究報道，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場，僅供參考。