以酶为基础的生物燃料电池

以酶为基础的生物燃料电池

牛津大学KylieVincent博士和其同事以酶为基础研制成一种燃料电池，比传统结构燃料电池便宜很多倍。
以酶为基础的第一个氢燃料电池样品目前虽然只能输出0.7V电压和微小电流，但是却能确保各种袖珍电子装置的用电。在普通燃料电池中氧气（来自空气）和氢气从交换膜片两面通过，膜片分开带有电极的小室，能自由通过质子。在一个电极上氢气被分解成质子和电子，电子不能通过膜片，在外电路接通时只能抵达燃料电池对面的小室，在那里参与通过膜片的氧气与质子的水合成。镀在电极表面上的催化剂保持燃料电池中发生的两种反应，通常使用铂，铂催化剂和交换膜片是燃料电池最昂贵的组分，这也是它们难以推广的原因之一。

但是，在Vincent博士研制的燃料电池中既没有铂催化剂，也没有交换膜片，而是利用两种廉价的酶：一种是取自细菌的氢化酶，另一种是取自真菌的虫漆酶，它们能参加与催化剂相同的反应。每个电极上覆盖有这两种酶中的一种。由于每一种酶能加速自身的反应，因此这种生物燃料电池不需要膜片，因为“燃烧”的两种成分——空气和氢气在燃料电池中能自由混合。试验样品是一个带有两个电极的简单玻璃瓶，电极上覆盖有酶，研究人员在试验样品上加上空气和少量（百分之几）氢气混合物时，即成功地获得了电流。