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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 권용재
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수59
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2016
글루타알데하이드에 의해 결합된 효소촉매를 이용한 글루코스 센서의 성능향상
안연주
,
정용진
,
이규빈
외 1명
한국수소및신에너지학회논문집
2016.06
학술저널
물리·화학적 결합을 통한 효소 기반 바이오 연료전지의 산화극을 위한 글루코스 산화효소촉매 개발 및 적용 : Biofuel cell using glucose-oxidase based enzymatic catalyst synthesized by both physical and chemical bonding
안연주
2016.01
학위논문
글루코스 기반 바이오연료전지를 위한 다양한 분자량의 폴리에틸렌이민을 이용한 글루코스 산화효소 고정화
안연주
,
정용진
,
권용재
화학공학
2016.01
학술저널
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본 연구에서는 높은 전도성을 가진 탄소나노튜브(CNT) 및 글루코스 산화효소(GOx)에 기초한 바이오촉매를 변형하며 또한 이러한 촉매를 기반으로한 바이오연료전지(EBC)를 개발하는 데 주력하였다.
첫 번째 연구에서는 각 물질의 정적기적 인력을 통해 적층하는 layer-by-layer 기법을 통해 GOx, 폴리디알릴디메틸암모늄클로라이드 (PDDA) 및 CNT를 다중층 형태 ([GOx/PDDA]n/CNT)로 촉매를 합성한 후 이를 EBC에 장착하여 전기 화학적 특성분석을 진행하였다. [GOx/PDDA]n/CNT 촉매 층을 최적화하는 작업을 거친 후 촉매활성과 EBC 성능을 측정하였고, 이는 비슷한 구조를 띠는 타 촉매 대비 한층 향상된 결과를 보여주었다.
두 번째 연구에서는 물리적 포집과 화학적 결합을 통해 합성한 촉매를 이용해 EBC 성능을 강화하였다. 물리적 포집효과를 측정하고자 폴리에틸렌이민 (PEI)과 CNT에 고정화할 최적의 GOx 농도를 결정하였고 화학적 결합효과를 조사하기 위해 가교제로 테레프탈알데하이드 (TPA)와 글루탈알데하이드 (GA)를 사용하였다.
세 번째로는 지지체나 전극과 효소 간의 전자전달을 강화하기 위한 물질로 금나노입자 (GNP)를 사용하였다. GNP-GOx 다발과 PEI, CNT를 TPA로 결합시킴으로써 새로운 촉매를 합성했다. 중간크기의 GNP는 GOx의 티올 그룹과 결합하여 GNP-GOx 다발을 형성하며, TPA 내 아미드결합은 각 물질들의 결합을 단단하게 고정시켜주었다. 이러한 결합을 통해 촉매활성의 강화와 GOx 고정화량의 증가 및 EBC 성능향상의 결과를 얻을 수 있었다.
첫 번째 연구에서는 각 물질의 정적기적 인력을 통해 적층하는 layer-by-layer 기법을 통해 GOx, 폴리디알릴디메틸암모늄클로라이드 (PDDA) 및 CNT를 다중층 형태 ([GOx/PDDA]n/CNT)로 촉매를 합성한 후 이를 EBC에 장착하여 전기 화학적 특성분석을 진행하였다. [GOx/PDDA]n/CNT 촉매 층을 최적화하는 작업을 거친 후 촉매활성과 EBC 성능을 측정하였고, 이는 비슷한 구조를 띠는 타 촉매 대비 한층 향상된 결과를 보여주었다.
두 번째 연구에서는 물리적 포집과 화학적 결합을 통해 합성한 촉매를 이용해 EBC 성능을 강화하였다. 물리적 포집효과를 측정하고자 폴리에틸렌이민 (PEI)과 CNT에 고정화할 최적의 GOx 농도를 결정하였고 화학적 결합효과를 조사하기 위해 가교제로 테레프탈알데하이드 (TPA)와 글루탈알데하이드 (GA)를 사용하였다.
세 번째로는 지지체나 전극과 효소 간의 전자전달을 강화하기 위한 물질로 금나노입자 (GNP)를 사용하였다. GNP-GOx 다발과 PEI, CNT를 TPA로 결합시킴으로써 새로운 촉매를 합성했다. 중간크기의 GNP는 GOx의 티올 그룹과 결합하여 GNP-GOx 다발을 형성하며, TPA 내 아미드결합은 각 물질들의 결합을 단단하게 고정시켜주었다. 이러한 결합을 통해 촉매활성의 강화와 GOx 고정화량의 증가 및 EBC 성능향상의 결과를 얻을 수 있었다.
목차
I. Overall Introduction 1II. Theoretical Background 22.1. Enzymatic Biofuel cells (EBCs) - an overview 22.2. Catalysts developed for EBCs 5III. Development of Biofuel Cell Adopting Multiple Poly(diallyldimethylammoni-um chloride) Layers Immobilized on Carbon Nanotube as Powerful Catalyst 93.1. Introduction 93.2. Experimental 103.3. Results and Discussion 14IV. A Glucose Oxidase-Based Biocatalyst Adopting Both Physical Entrapment and Crosslinking for EBCs 274.1. Introduction 274.2. Experimental 284.3. Results and Discussion 30V. Amide group anchored glucose oxidase based anodic catalysts for improving EBC performance 495.1. Introduction 495.2. Experimental 505.3. Results and Discussion 51Ⅵ. Conclusion 64References 65국문초록 74
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