| 초록 |
효소기반 바이오연료전지(Enzymatic biofuel cell; EBC)는 바이오에너지를 전기에너지로 전환하는 소재로서, 당과 산소를 연료로 사용한다. 바이오연료전지에서 산소환원반응(Oxygen reduction reacton; ORR) 의 반응속도가 느려 전지성능을 떨어뜨리므로 반응속도를 향상시키기 위한 효소기반 촉매 개발이 필요하다. 이러한 효소 촉매 중, 라케이즈 (Laccase; Lac)는 T1, 2,3 의 3종류의 구리염의 활성점을 가지고 있고 특히 T1 활성점이 ORR 반응을 촉진하는 것으로 알려져있어 이웃하는 담지체의 직접전자전달 (Direct electron transfer; DET)을 기속화 시켜줄수 있다. 본 연구에서는 이러한 Lac의 전자 전달을 가속화 하고 고정화되는 Lac 양을 최대화 할 수 있는 촉매구조를 제안하고 이러한 촉매구조를 이용한 EBC 의 성능을 평가한다. 이러한 촉매구조로는, 전자전달과 Lac 고정화 양을 증가시키기위해 기본 담지체로 탄소나노튜브를 이용하고 그외에 Lac 분자들과의 본딩구조를 최적화 시키기 위한 고분자 물질과 금속나노입자, 가교결합체를 적절히 배열하는 형태를 제안하며, 촉매로서의 활성은 Cyclic voltammetry등를 이용하여 Onset potential과 최대 환원반응전류 밀도 및 산소환원반응 감도등을 측정하고, Lac 고정화 정도를 UV spectrometer를 이용하여 측정한다. 결정된 최적화된 촉매로 EBC 분극선도를 측정하여 EBC성능에 어떤 영향을 미치는지 논의한다 |
