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"Bioânodo constituído pela enzima glicose oxidase e óxido de grafeno"

Processo: 11/01761-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2011
Vigência (Término): 31 de agosto de 2013
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química
Pesquisador responsável:Frank Nelson Crespilho
Beneficiário:Marccus Victor Almeida Martins
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Nanopartículas de ouro

Resumo

Biocélulas a combustível (BCs) são dispositivos bioeletroquímicos que convertem diretamente a energia química em energia elétrica, por meio de reações biocatalíticas de oxidação e redução. No caso das BCs do tipo enzimática, enzimas são utilizadas na superfície catódica e/ou anódica e são responsáveis por acelerar a conversão dos substratos em produtos provenientes do processo redox. Assim, este projeto de pesquisa tem por objetivo desenvolver ânodos enzimáticos aplicados em biocélulas a combustível. Para a construção dos ânodos, utilizar-se-ão as enzimas glicose oxidase (GOx) e frutose desidrogenase (FDH). Para cada tipo de enzima supracitada, serão aplicados testes biocatalíticos na presença de frutose. O desempenho eletroquímico dos eletrodos será avaliado por voltametria cíclica, cronoamperometria entre outras técnicas. Com intuito de se atingir uma melhor atividade catalítica, serão utilizados suportes de óxido de estanho e índio (ITO) e o tecido de carbono flexível (TCF) para a imobilização das enzimas supracitadas. Vários métodos de imobilização enzimática serão testados, como ligação cruzada e automontagem. Na interface eletrodo/enzima nanopartículas de ouro (AuNP) serão introduzidas para facilitar a transferência de elétrons entre o co-fator enzimático e a superfície eletródica. As diferentes configurações dos eletrodos serão aplicadas em protótipos de BCs desenvolvidos no nosso Grupo. Nos protótipos serão avaliadas as curvas de potência, assim como a estabilidade e o tempo de vida das biocélulas. Por fim, pretende-se avaliar a aplicabilidade destes protótipos utilizando o caldo da cana-de-açúcar in natura.