Научно-исследовательская работа «Сравнительная оценка модифицированных электродов на основе графитового войлока при его использовании в модели биотопливного элемента»

Закрепление биокатализатора на поверхности электродов для биоэлектрохимических систем до сих пор является актуальной задачей. Для её решения используют различные материалы и модификации электродов, способы иммобилизации и т.д. В связи с вышеописанным, целью работы является модификация и характеристика электродов на основе графитового войлока с помощью методов спектроскопии комбинационного рассеивания (СКР) и их использование в электрохимической системе биотопливного элемента (БТЭ). Графитовый войлок (ГВ) обладает уникальными свойствами, например, пористость. Наличие пор у войлока позволяет биокатализатору свободно проникать в них и задерживаться на электроде длительное время. Однако, данный материал является гидрофобным, что не позволяет свободно закрепить биоматериал на его поверхности, поэтому в работе были поставлены следующие задачи:

• модифицировать ГВ различными соединениями;
• сравнить исходный и модифицированный материал с помощью метода СКР;
• провести иммобилизацию биоматериала на полученных электродах и оценить энергетические характеристики за счёт работы БТЭ.

Модификацию графитового войлока проводили тремя способами: окисление в азотной кислоте, окисление в азотной кислоте с последующим добавлением углеродных нанотрубок (УНТ) и замачивание в соляной кислоте. Методом СКР было установлено: количество дефектов уменьшается при обработке ГВ неорганическими кислотами, по сравнению с исходным материалом. Наибольшие энергетические характеристики макета БТЭ наблюдаются при замачивании графитового войлока в соляной кислоте.