你知道嗎？飲料既能解渴，又可發(fā)電！在國家自然科學基金的連續(xù)資助下，中國科學院長春應用化學研究所董紹俊院士（TWAS）課題組在生物燃料電池的研究方面取得了重要進展，她們所設計的微型生物燃料電池可以直接從軟飲料中獲得能量，相關結果發(fā)表在《Energy & Environ. Sci. 2011, 4, 1358–1363》上。隨后，該工作立即被著名出版社RSC選為新聞故事特寫在Chemistry World上進行了報道。

　　能源供給一直是一個熱門話題。生物燃料電池是一類以酶或者微生物為催化劑，以生物質為燃料，將化學能轉化為電能的特殊燃料電池。與常規(guī)燃料電池相比，它造價低廉并能在室溫和接近中性的pH值條件下工作，因而被視為一種潛在的綠色能源技術，有望用于便攜能源和可植入醫(yī)療器件。

　　該課題組報道的酶生物燃料電池包括由碳纖維微電極制備的生物陽極和陰極，其中一種新型的碳納米材料——單壁碳納米角用來修飾電極以提高電子傳遞能力。生物陽極進一步修飾上葡萄糖去氫酶，在輔酶的作用下，催化氧化軟飲料中的葡萄糖；生物陰極修飾上膽紅素氧化酶，可將空氣中的氧還原成水。由這兩種反應組成的電路可用于構建微型能源裝置，獲得較高的能量輸出。為能給小型電子設備供電，生物燃料電池需要微型化和更為廣泛的燃料來源。在該體系中，從超市買來的軟飲料可作為燃料直接使用，僅僅1 mL飲料（價格低于1分錢）能使燃料電池在間歇工作下產能近一個月。下圖是該生物燃料電池從飲料中獲得能量的功率輸出示意圖（從左到有依次為：茶飲料、蔬菜汁、果汁和碳酸飲料）。

　　這種酶生物燃料電池所用的燃料（軟飲料）廉價并廣泛易得，使用方便，電池構造簡單，為其作為低成本的“綠色”微型能源裝置提供了可能。

作者:莊乾坤 梁文平　　　發(fā)表時間:2011-04-25　　　來源:化學科學部