تثبیت آنزیم لاکاز در پیل زیست سوختی با استفاده از سول - ژل و نانولوله های کربنی

امروزه تقاضا برای انرژی پاک رو به افزایش است. یکی از روش های آسان و پاک تولید انرژی استفاده از پیل های سوختی به ویژه پیل زیست سوختی می باشد. پیل زیست سوختی وسیله ای است که قادر به تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی می باشد. انواع مختلفی از پیل های زیست سوختی طراحی شده اند که می توانند از بیوکاتالیست ها، آنزیم ها و حتی میکروارگانیزم ها، با هدف تولید انرژی الکتریکی استفاده نمایند.
در این پژوهش، از سول – ژل در کپسوله کردن و تثبیت آنزیم لاکاز روی الکترود، استفاده گردیده است. در این روش تثبیت، رله آنزیمی داخل حفره های کربن- سیلیکا که از ساختار هتروژن الکترود کربن- سرامیک (CCE) ناشی می شود، تثبیت و ساختار ABTS-CCE تشکیل می گردد. از سول - ژل به دلیل دارا بودن ABTS به عنوان یک ماتریکس برای دستیابی به انتقال الکترون واسطه ای لاکاز استفاده گردید.
ولتاموگرام چرخه ای مقدار انتقال الکترون پایین را به دلیل ارتباط ضعیف آن بین آنزیم و سطح الکترود را نشان داد. بیشینه پیک ردوکس در 10 میکروآمپر در یک محلول حاوی 15 میکرومولار او- دیانیزیدین به عنوان سوبسترا به دست آمده است.
با استفاده از نانولوله های کربنی اتصال بهبود یافته و بیشینه پیک ردوکس در 14 میکروآمپر در غلظت مشابه به دست آمد.