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新媒介有助于生物质FC效率提高

2019/10/16 12:15:521502

　　据http://fuelcellsworks.com/网站报道：洛斯阿拉莫斯国家实验室开发了新型高效金纳米簇媒介，可用于自组装酶燃料电池中，使得酶与碳纳米管之间的电子传输效率提高，从而减少反应过程中的能量损失，加快氧还原反应的动力学速度，提高燃料电池循环效率，从而扫清了生物质燃料电池的发展障碍。

　　随着化石燃料的枯竭，在能源领域，生物质燃料电池将成为有力的竞争者，在最新的American Chemical Society杂志上，洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员以及外部合作伙伴公布了他们的最新研究成果，一种基于DNA模板的金纳米簇（AuNC）用于解决生物质燃料电池的效率问题。无标题.png

　　一般来说，处于金属离子中心的原子称为配体，而配体则是形成稳定纳米簇的重要组成部分。在此项研究中，研究人员使用单链的DNA作为配体，合成金纳米簇。DNA作为天然的纳米材料，对金属粒子具有亲和力，并可用作装配体，与其他纳米材料结合，如碳纳米管。　　在酶燃料电池中，通常采用多铜氧化酶催化燃料电池反应，燃料在阳极被氧化，而阴极则发生氧还原反应。而燃料电池的性能很大程度取决于酶活性位点是否可以高效接收以及转移电子。由于酶活性位点在电极表面可能被掩埋，所以在活性位点间的电子转移效率受到影响，从而限制了酶燃料电池的效率。研究人员引入高效的中间媒介，解决电子转移问题。新引入的AUNC可以提高酶与电极界面之间的电子转移效率，其离散的电子分布状态以及独特的性能，未来也将可以应用在其他领域。