肖鑫鑫的犄角旮旯分享 http://blog.sciencenet.cn/u/maocier 易碎的骄傲着 沸腾着的不安着的

博文

关于葡萄糖(生物)燃料电池理论开路电位的计算

已有 8482 次阅读 2017-9-16 06:01 |系统分类:科研笔记| 电池, 计算, 葡萄糖


葡萄糖(生物)燃料电池(glucose bio-/fuel cell)是在阳极(anode)进行葡萄糖的两电子氧化和在阴极(cathode)上进行氧气还原的一种能量转换器件。因为过电势的存在导致该类电池无法实现其理论开路电位(open circuit voltage, OCV)。然而就其OCV的计算也是存在误解/争议的。


这是因为葡萄糖的两电子传输过程的氧化产物的使用不同。我们可以采用简单的公式进行电池OCV的计算(公式见下图)。吉布斯自由能的变化是产物和反应物的差值。




然而采用的氧化产物不同,计算得得值就不一样。葡萄糖的两电子传输过程的氧化直接产物是葡萄糖酸内酯(gluconolactone,标记为反应物1),其立马水解(hydrolysis)成为葡萄糖酸(gluconic acid,标记为反应物2)。后面的这个水解过程是一个非法拉第反应,本不应该涉入到OCV的计算中。所以当使用电池产物为1时,计算得到的是1.179 V;电池反应产物为2时,计算得到1.3V



实际实验中能很少能有可以达到1 V左右的电池。在理论模拟时,采用不同的产物来计算,则可能会带来麻烦。




https://blog.sciencenet.cn/blog-533831-1076202.html

上一篇:再提原生葡萄糖氧化酶的直接电子传输
下一篇:第一次做学术期刊客座编辑【附Catalysts专刊征稿启事】
收藏 IP: 193.1.100.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-11-23 05:42

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部