[发明专利]一种基于葡糖淀粉酶与纳米金共修饰的碳纳米材料杂化阳极的淀粉生物燃料电池

摘要

本发明公开了一种基于葡糖淀粉酶与纳米金共修饰的碳纳米材料杂化阳极的淀粉生物燃料电池。本发明通过将GA对淀粉的高效水解与电化学沉积的AuNPs对葡萄糖的高效电化学催化氧化相结合，成功制备了基于AuNPs直接电化学沉积修饰以及GA与碳纳米材料交联共修饰的杂化阳极的淀粉生物燃料电池。所组装的燃料电池具有高达91.4μW/cm2的最大输出功率，以及优异的操作与储存稳定性。此外，本发明工作所采用的酶与贵金属杂化构筑级联反应阳极的策略可以作为一种通用手段，发展并应用于今后的各种含葡萄糖氧化过程的多糖燃料电池研究中。

主权项

一种淀粉生物燃料电池的阳极，其特征在于，由基底电极、包覆于所述基底电极上的碳纳米材料层、电化学沉积在碳纳米材料层上的金纳米颗粒以及通过异型双功能交联剂固定在碳纳米材料层的葡糖淀粉酶组成，其中金纳米颗粒通过电化学沉积法分布在碳纳米材料层表面，异型双功能交联剂为N‑羟基琥珀酰亚胺酯1‑芘丁酸（PASE），交联剂通过一端的芘丁基团与碳纳米材料层表面固定，另一端通过酰胺基与葡糖淀粉酶表面氨基相互作用进行交联，从而将葡糖淀粉酶选择性的固定到碳纳米材料层表面。