非白金水素エネルギー変換系に繋がるヒドロゲナーゼへの生物電気化学的アプローチ
| Project/Area Number |
15J02900
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Applied biochemistry
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
宋 慶盛 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 非白金水素エネルギー変換系 / バイオ電池 / 直接電子移動型酵素電極反応 / ガス拡散型電極 / マルチ銅オキシダーゼ / ヒドロゲナーゼ / カーボンナノチューブ / 酸化的不活性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，実用化に資する，白金を含まない水素／酸素バイオ電池を構築することである．昨年度までは，水素酸化極（アノード）と酸素還元極（カソード）の単極性能に焦点を当て，両者の性能を向上させてきた．平成２８年度では，両極ガス拡散型水素／酸素バイオ電池の構築，及び酸素還元酵素であるマルチ銅オキシダーゼ（BOD）の電気化学的反応解析に関する研究を推進した．
前者では，これまでの研究を総合することで，“両極ガス拡散型水素／酸素バイオ電池”を構築し，その性能評価を行った．ガス拡散型システムでは，ガス状基質を気相から直接的に取り込むため，溶解度の低い基質（水素や酸素）の供給速度を大幅に向上させることができる．また，水素／酸素バイオ電池にガス拡散型システムを導入した例はこれまでになく，世界で初めての試みである．本成果は，J. Mater. Chem. A誌に掲載済みである．
後者では，バイオ電池において，酸素還元触媒として働く酵素特性の理解を更に深める研究を行った．カソード酵素であるBODは，熱力学的過電圧が小さい上に，触媒活性が高い特徴を有するため，世界中で幅広く利用されている．そのため，カソードにおけるBODの反応機構をより詳細に理解することは，様々なバイオ電池の更なる性能向上に大きく寄与する．そこで，触媒電流が大きい条件におけるBODの電気化学的反応解析式を考案し，各種電極における測定結果を解析した．本成果は，J. Electroanal. Chem.誌に掲載済みである．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
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[Presentation] Dual Gas-Diffusion-Type H2O2 Biofuel Cell2016
Author(s)
Keisei So, Yuki Kitazumi, Osamu Shirai, Koji Nishikawa, Yoshiki Higuchi, Kenji Kano
Organizer
11th International Hydrogenase Conference
Place of Presentation
Marceille (France)
Year and Date
2016-07-10
Related Report
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[Presentation] バイオの力で発電する燃料電池2016
Author(s)
宋 慶盛，北隅優希，白井 理，加納健司
Organizer
第5回JACI/GSCシンポジウム
Place of Presentation
ANAクラウンプラザホテル神戸(兵庫県，神戸市)
Year and Date
2016-06-02
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