Bioinspired architecture of a hybrid bifunctional enzymatic/organic electrocatalyst for complete ethanol oxidation

Mini-Review: Recent Technologies of Electrode and System in the Enzymatic Biofuel Cell (EBFC)

“…In the anode, the enzyme commonly oxidizes the glucose into gluconolactone and produces electrons and protons. Glucose oxidase is widely used because it has advantages such as availability [26], high selectivity [27], and high catalytic activity to oxide glucose [25], self-discharge, low mix potential [28], and ease of use in a membrane-less EBFC system. At the same time, the enzyme at the cathode will complete the reduction reaction by using electrons and protons from the anode and then generate electricity.…”

Preparação e caracterização de sistemas híbridos para biocélulas enzimáticas operando com etilenoglicol/O>sub<2>/sub<

“…Já foi relatado na literatura a capacidade da OxOx em reagir com ácido carboxílicos simples como ácido oxálico, ácido glioxílico, ácido maleico [91] e ácido mesoxálico [51]. No entanto, ela não é capaz de reagir e oxidar álcoois como etanol [65] e glicerol [66]. Outros trabalhos utilizando a propriedade de clivar ligações C-C da OxOx e a da OxDc, foram descritos na literatura para o glicerol [63,64,66], etanol [62,67,68] e lactato [77],…”

“…Os resultados da Tabela 4, demonstram que a enzima está ativa e que o seu preparo e armazenamento permitiram a manutenção da atividade. Além disso o valor médio de 3,995 ± 0,070 U mL -1 e 499,4 ± 8,7 U mg -1 são superiores ao relatado anteriormente pelo nosso grupo de pesquisa [65] e por outros trabalhos da literatura [73,169]. Também foi aplicado o mesmo ensaio para os possíveis subprodutos de oxidação do EG, os valores médios são mostrados na Tabela 5.…”

“…A Figura 23-b contém os ensaios apenas na presença da OxOx (eletrodo de carbono vítreo na presença de OxOx-verde / círculo). Nele é possível verificar que a enzima não oxida o EG diretamente, confirmando resultados anteriores descritos na literatura para o glicerol [66] e etanol [65], provando que para a quebra da ligação C- Fonte: autoria própria. A obtenção de CO2 pode ser explicado pela ação em conjunto do catalisador metálico e do catalisador biológico, os quais quando combinados possibilitam a coleta de todos os 10 elétrons do EG.…”

“…Até o momento, apenas um único trabalho de EBFC utilizou EG como combustível [161]. A oxidação completa na presença da OxOx só foi reportado para etanol e glicerol, no entanto, os autores empregaram o uso do catalisador orgânico TEMPO-NH2 [65,66]. A utilização de catalisadores baseados em platinas em conjunto com enzimas relatado neste trabalho expande a possibilidade de aplicação desta tecnologia para outros combustíveis.…”