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Desenvolvimento de bioeletrodos de alto desempenho para miniaturização de biocélulas a combustível

Processo: 15/16672-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2016 - 31 de janeiro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Frank Nelson Crespilho
Beneficiário:Frank Nelson Crespilho
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Micromanipulação  Eletroquímica  Nanoeletrodos 

Resumo

A miniaturização de biocélulas a combustível (BCs) é o grande desafio da atualidade em Bioeletrônica, o que depende diretamente da obtenção de bioeletrodos enzimáticos estáveis e eficiente. Nosso Grupo tem proposto que eletrodos baseados em folhas individuais de grafeno, assim como fibras flexíveis de carbono (FFCs), produzem os bioeletrodos mais eficientes até hoje reportados, sendo esses aplicados em BCs implantáveis. Assim, neste projeto serão desenvolvidos novos eletrodos para aplicação em biocátodos e bioânodos, com o foco no desenvolvimento de duas classes de bioeletrodos, uma com as FFCs e outra com as folhas individuais de grafeno. Além da micromanipulação dos eletrodos, serão investigados os processos não catalíticos de transferência de carga utilizando a Teoria de Marcus. Por fim, a viabilidade de aplicação dos eletrodos em BCs será investigada pelo estudo da bioeletrocatálise, principalmente para oxidação de glicose e redução de oxigênio em meio fisiológico. (AU)

Publicações científicas (15)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
KHALID, MOHD; HASSAN, AYAZ; HONORATO, ANA M. B.; CRESPILHO, FRANK N.; VARELA, HAMILTON. 8-Hydroxyquinoline-5-sulfonic acid on reduced graphene oxide layers as a metal-free electrode material for supercapacitor applications. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 847, AUG 15 2019. Citações Web of Science: 0.
ALI, MIAN A.; HASSAN, AYAZ; SEDENHO, GRAZIELA C.; GONCALVES, RENATO V.; CARDOSO, DANIEL R.; CRESPILHO, FRANK N. Operando Electron Paramagnetic Resonance for Elucidating the Electron Transfer Mechanism of Coenzymes. Journal of Physical Chemistry C, v. 123, n. 26, p. 16058-16064, JUL 4 2019. Citações Web of Science: 0.
BECHER, TIAGO B.; BRAGA, CAROLYNE B.; BERTUZZI, DIEGO L.; RAMOS, JR., MIGUEL D.; HASSAN, AYAZ; CRESPILHO, FRANK N.; ORNELAS, CATIA. The structure-property relationship in LAPONITE (R) materials: from Wigner glasses to strong self-healing hydrogels formed by non-covalent interactions. SOFT MATTER, v. 15, n. 6, p. 1278-1289, FEB 14 2019. Citações Web of Science: 1.
RODRIGO M. IOST; MARCCUS V.A. MARTINS; FRANK N. CRESPILHO. Dendritic Gold Nanoparticles Towards Transparent and Electroactive Electrodes. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 91, n. 4, p. -, 2019.
KHALID, MOHD.; HASSAN, AYAZ; HONORATO, ANA M. B.; CRESPILHO, FRANK N.; VARELA, HAMILTON. Nano-flocks of a bimetallic organic framework for efficient hydrogen evolution electrocatalysis. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. 54, n. 78, p. 11048-11051, OCT 7 2018. Citações Web of Science: 3.
MACEDO, LUCYANO J. A.; LIMA, FITIPE C. D. A.; AMORIM, RODRIGO G.; FREITAS, RAUL O.; YADAV, ANUR; IOST, RODRIGO M.; BALASUBRAMANIAN, KANNAN; CRESPILHO, FRANK N. Interplay of non-uniform charge distribution on the electrochemical modification of graphene. NANOSCALE, v. 10, n. 31, p. 15048-15057, AUG 21 2018. Citações Web of Science: 2.
PAGNONCELLI, KAMILA C.; PEREIRA, ANDRESSA R.; SEDENHO, GRAZIELA C.; BERTAGLIA, THIAGO; CRESPILHO, FRANK N. Ethanol generation, oxidation and energy production in a cooperative bioelectrochemical system. BIOELECTROCHEMISTRY, v. 122, p. 11-25, AUG 2018. Citações Web of Science: 0.
MACEDO, LUCYANO J. A.; CRESPILHO, FRANK N. Multiplex Infrared Spectroscopy Imaging for Monitoring Spatially Resolved Redox Chemistry. Analytical Chemistry, v. 90, n. 3, p. 1487-1491, FEB 6 2018. Citações Web of Science: 1.
ANDRESSA R. PEREIRA; GRAZIELA C. SEDENHO; JOÃO C. P. DE SOUZA; FRANK N. CRESPILHO. Advances in enzyme bioelectrochemistry. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, n. 1, p. -, 2018.
PEREIRA, ANDRESSA R.; SEDENHO, GRAZIELA C.; DE SOUZA, JOAO C. P.; CRESPILHO, FRANK N. Advances in enzyme bioelectrochemistry. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, n. 1, 1, p. 825-857, 2018. Citações Web of Science: 2.
PEREIRA, ANDRESSA R.; DE SOUZA, JOAO C. P.; GONCALVES, ANDRESSA D.; PAGNONCELLI, KAMILA C.; CRESPILHO, FRANK N. Bioelectrooxidation of Ethanol Using NAD-Dependent Alcohol Dehydrogenase on Oxidized Flexible Carbon Fiber Arrays. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 28, n. 9, p. 1698-1707, SEP 2017. Citações Web of Science: 4.
DE SOUZA, JOAO C. P.; SILVA, WANDERSON O.; LIMA, FABIO H. B.; CRESPILHO, FRANK N. Enzyme activity evaluation by differential electrochemical mass spectrometry. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. 53, n. 60, p. 8400-8402, AUG 4 2017. Citações Web of Science: 4.
PEREIRA, ANDRESSA R.; LUZ, ROBERTO A. S.; LIMA, FILIPE C. D. A.; CRESPILHO, FRANK N. Protein Oligomerization Based on Bronsted Acid Reaction. ACS CATALYSIS, v. 7, n. 4, p. 3082-3088, APR 2017. Citações Web of Science: 2.
ANDRESSA R. PEREIRA; JOÃO C. P. DE SOUZA; ANDRESSA D. GONÇALVES; KAMILA C. PAGNONCELLI; FRANK N. CRESPILHO. Bioelectrooxidation of Ethanol Using NAD-Dependent Alcohol Dehydrogenase on Oxidized Flexible Carbon Fiber Arrays. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 28, n. 9, p. -, Set. 2017.
LUZ, ROBERTO A. S.; CRESPILHO, FRANK N. Gold nanoparticle-mediated electron transfer of cytochrome c on a self-assembled surface. RSC ADVANCES, v. 6, n. 67, p. 62585-62593, 2016. Citações Web of Science: 8.

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