O filme poli (pyrr) –ABTS – pyr conforme projetado. uma, Representações de Trametes versicolor Lac com a bolsa de ligação hidrofóbica orientada para a parte inferior da página e o local de cobre T1 localizado em um lado da enzima na base de uma bolsa hidrofóbica, que atua como o local de ligação do substrato enzimático. Os três átomos de cobre restantes estão ligados nos sítios T2 e T3 em um aglomerado triangular a aproximadamente 12 Å de distância em direção ao outro lado da enzima, onde o oxigênio se liga. b, Representação gráfica do ET do eletrodo em direção a Lac através do filme poli (pyrr) –ABTS – pyr. Crédito:(c) 2018 Nature Energy (2018). DOI:10.1038 / s41560-018-0166-4
Uma equipe de pesquisadores com membros de instituições em Cingapura, A China e o Reino Unido encontraram uma maneira de melhorar a transferência de elétrons em células de biocombustíveis enzimáticas. Em seu artigo publicado na revista Nature Energy , eles descrevem sua técnica e como ela funciona. Huajie Yin e Zhiyong Tang com a Griffith University na Austrália e o National Center for Nanocience and Technology na China, ofereça um artigo News &Views sobre o trabalho realizado pela equipe na mesma edição da revista.
As células de biocombustíveis enzimáticas são, como seu nome indica, um tipo de célula de combustível baseada em enzimas como catalisadores em vez de metais caros. Por causa de seu potencial, os cientistas estão ansiosos para encontrar maneiras de superar os problemas que inibem as aplicações comerciais - espera-se que sejam muito mais baratos de fazer do que os que estão atualmente em uso.
Atualmente, células de biocombustíveis enzimáticas são ineficientes, têm uma vida útil curta e não produzem muita energia. Estes problemas, os pesquisadores observam, são devido à dificuldade na ligação de enzimas e superfícies do eletrodo. Neste esforço, eles afirmam ter superado parte dessa dificuldade combinando dois métodos desenvolvidos anteriormente com o objetivo de resolver o problema. O primeiro método envolve a conexão de uma enzima à superfície de um eletrodo de forma a permitir que os elétrons façam um túnel entre os dois - é chamado de transferência direta de elétrons. O segundo método envolve um mediador que é usado para ajudar na transferência - é chamado, muito naturalmente, transferência de elétrons mediada.
Os pesquisadores combinaram as duas abordagens para aproveitar os benefícios de cada uma. Eles usaram lacase como enzima e projetaram um sistema de transferência que se conectava a um tipo especial de superfície de nanotubo de carbono para melhorar ainda mais a transferência de elétrons. O sistema era composto de três partes, um composto ABTS (para servir como um mediador), situado entre um grupo polipirrol em uma extremidade e um grupo pireno na outra.
Ao testar sua técnica, a equipe descobriu que a densidade de corrente OOR máxima atingiu 2,45 mA / cm 2 e seu dispositivo foi capaz de manter metade de seu ORR atualizado por 120 dias. Eles sugerem que seus resultados são promissores e esperam melhorias adicionais à medida que refinam a técnica.
© 2018 Tech Xplore
