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NTIS 바로가기Korean chemical engineering research = 화학공학, v.55 no.2, 2017년, pp.258 - 263
안연주 (서울과학기술대학교 에너지환경대학원) , 정용진 (서울과학기술대학교 에너지환경대학원) , 권용재 (서울과학기술대학교 에너지환경대학원)
In this study, we synthesized biocatalyst consisting of glucose oxidase (GOx), polyethyleneimine (PEI) and carbon nanotube (CNT) with addition of p-benzoquinone (BQ) that was considered anodic catalysts of enzymatic biofuel cell (EBC). For doing this, PEI/CNT supporter was bonded with BQ by physical...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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직접전자전달과 달리 매개체를 사용할 떄 장점은? | 전자이동 경로는 크게 직접전자전달(direct electron transfer, DET) 및 간접전자전달(mediated electron transfer, MET)로 구분할 수 있는데, DET는 매개체(mediator) 없이 전자가 전극으로 직접 이동하는 기작으로, 높은 개로전압(open circuit voltage, OCV)을 기대할 수 있나, 효소와 전극 (지지체)사이의 간극을 2 nm 이내로 유지해야만 가능한 터널링 효과(tunnelling effect)에 의한 기작으로, 매개체가 효소의 활성부위와 전극에의 자유로운 접촉을 통하여 전자를 운반하는 역할을 하는 MET에 비해 상대적으로 그 성능이 떨어지는 단점이 있다[4]. 즉, 매개체는 전극표면의 효소와의 직접적인 상호작용의 필요성을 제거하여 전극과 효소의 활성부위 간 전자 전달 속도를 증가시킬 수 있는 장점을 갖고 있으나, 효소기반 연료 전지의 주요 목표인 생체삽입형 연료전지에는 혈액 내에 매개체를 용해시켜 사용하기 어렵고, DET 대비 낮은 OCV에 기인하여 사실상 적용이 힘들 것으로 평가되고 있다[5]. 이를 해결하기 위하여, 최근 ferrocenecarboxylic acid, osmium redox polymer 등의 금속 기반 고정형 매개체로 전극 표면을 개질한 산화극 촉매가 보고되고 있으나, 매개체의 생체독성 및 고가의 공정비용 등에 따라 생체삽 입형 연료전지로서의 실적용은 힘들 것으로 예상된다[6,7]. | |
효소기반 연료전지란? | 효소기반 연료전지는 연료로부터 전기에너지를 생산하기 위하여 효소를 촉매로 사용하는 전지로서, 효소로는 연료인 글루코스에 대한 기질선택성과 기전력(electromotive force)이 높으며, 대량생산이 가능한 특성이 있는 글루코스 산화효소(glucose oxidase, GOx)를주로 이용하고 있다[1,2]. GOx내부의 활성인자인 Flavin Adenine Dinucleotide (FAD)는 글루코스와 반응하여 전자를 생산하는데, 이를 산화극 촉매로 이용하여 전력을 생산하는 연구가 다수 보고되고 있으며, 이러한 특성을 글루코스 센서에 적용하여 상업화한 사례도 보고되고 있다[3]. | |
효소기반 연료전지의 효소는 무엇이 있는가? | 효소기반 연료전지는 연료로부터 전기에너지를 생산하기 위하여 효소를 촉매로 사용하는 전지로서, 효소로는 연료인 글루코스에 대한 기질선택성과 기전력(electromotive force)이 높으며, 대량생산이 가능한 특성이 있는 글루코스 산화효소(glucose oxidase, GOx)를주로 이용하고 있다[1,2]. GOx내부의 활성인자인 Flavin Adenine Dinucleotide (FAD)는 글루코스와 반응하여 전자를 생산하는데, 이를 산화극 촉매로 이용하여 전력을 생산하는 연구가 다수 보고되고 있으며, 이러한 특성을 글루코스 센서에 적용하여 상업화한 사례도 보고되고 있다[3]. |
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