以酶為基礎(chǔ)的生物燃料電池

牛津大學(xué)Kylie Vincent博士和其同事以酶為基礎(chǔ)研制成一種燃料電池，比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)燃料電池便宜很多倍。
以酶為基礎(chǔ)的第一個氫燃料電池樣品目前雖然只能輸出0.7V電壓和微小電流，但是卻能確保各種袖珍電子裝置的用電。在普通燃料電池中氧氣（來自空氣）和氫氣從交換膜片兩面通過，膜片分開帶有電極的小室，能自由通過質(zhì)子。在一個電極上氫氣被分解成質(zhì)子和電子，電子不能通過膜片，在外電路接通時(shí)只能抵達(dá)燃料電池對面的小室，在那里參與通過膜片的氧氣與質(zhì)子的水合成。鍍在電極表面上的催化劑保持燃料電池中發(fā)生的兩種反應(yīng)，通常使用鉑，鉑催化劑和交換膜片是燃料電池最昂貴的組分，這也是它們難以推廣的原因之一。

但是，在Vincent博士研制的燃料電池中既沒有鉑催化劑，也沒有交換膜片，而是利用兩種廉價(jià)的酶：一種是取自細(xì)菌的氫化酶，另一種是取自真菌的蟲漆酶，它們能參加與催化劑相同的反應(yīng)。每個電極上覆蓋有這兩種酶中的一種。由于每一種酶能加速自身的反應(yīng)，因此這種生物燃料電池不需要膜片，因?yàn)椤叭紵钡膬煞N成分——空氣和氫氣在燃料電池中能自由混合。試驗(yàn)樣品是一個帶有兩個電極的簡單玻璃瓶，電極上覆蓋有酶，研究人員在試驗(yàn)樣品上加上空氣和少量（百分之幾）氫氣混合物時(shí)，即成功地獲得了電流。