バイオ電池教材の開発とそれを利用した環境・エネルギー・バイオの多面的教育

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20500768
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 奈良工業高等専門学校
• 研究代表者: 三木 功次郎 奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80259910)
• 研究分担者: 直江 一光 奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (00259912)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: バイオ電池 / 酸化還元反応 / 電極反応 / 科学教育 / 実験教材 / 金属ナノ粒子

研究概要

パン酵母を生体触媒として用いて製作できるバイオ電池の開発を目指した。パン酵母によるビタミンK_3の還元挙動について検討し、最適条件を見つけた。パン酵母・エタノール・K_3Fe(CN)_6を含むリン酸緩衝液を負極側電解液、K_3[Fe(CN)_6]水溶液を正極側電解液に用いて、バイオ燃料電池を作製した。電極にはフェルト状炭素を使用し、電池の容器には使い捨て注射器を用いた。作製した電池は、小型モーターを約1時間駆動させることができ、中学校・高校・高専などにおける実験教材として利用可能である。

研究成果

• [学会発表] Development of Biofuel Cell using Baker's Yeast as Biocatalyst and Ethanol as Fuel (2011)
  • 著者名/発表者名: Kojiro Miki、Ayumu Funabiki、Kenji Kano
  • 学会等名: IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] パン酵母を用いたバイオ燃料電池の開発とその応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三木功次郎、舩曵歩
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(開催中止,発表は成立)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 水溶性金属ナノ粒子存在下におけるタンパク質の立体構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河田晋治、片岡万莉絵、西野悟、直江一光、河越幹男
  • 学会等名: 化学工学会第76年会
  • 発表場所: 東京農工大学(開催中止,発表は成立)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 水溶性金ナノ粒子の調製とその溶液特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山中幸一郎、竹内沙織、直江一光、河越幹男
  • 学会等名: 第13回化学工学会学生発表会(神戸大会)
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 分子集合体による金属ナノ粒子の調製とその微生物細胞への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 江住直人、竹内準二、直江一光、河越幹男、澤井淳
  • 学会等名: 第13回化学工学会学生発表会(神戸大会)
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 市販生パン酵母を使用したバイオ電池の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三木功次郎、舩曵歩
  • 学会等名: 日本食品科学工学会第57回大会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 逆ミセルを用いたパラジウムナノ粒子の調製と分散特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安藤達也、直江一光、河越幹男
  • 学会等名: 第12回化学工学会学生発表会(福岡大会)
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 逆ミセルを用いた金属ナノ粒子の調製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡万莉絵、直江一光、河越幹男、M.P.Pileni
  • 学会等名: 第12回化学工学会学生発表会(福岡大会)
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 酵素活性および微生物活性の電気化学測定とその醸造分野への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三木功次郎
  • 学会等名: 第70回分析化学討論会
  • 発表場所: 和歌山大学
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] Preparation of hydrophobic and hydrophilic palladium nanoparticles in reverse micelle system (2008)
  • 著者名/発表者名: 直江一光
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia 2008 (IUMRS-ICA2008)
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20081209-20081213
• [学会発表] 逆ミセル系におけるパラジウムナノ粒子の生成挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 直江一光
  • 学会等名: 化学工学会第40回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] 電気化学測定法の日本酒醸造への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三木功次郎
  • 学会等名: 平成20年度日本醸造学会大会
  • 発表場所: 東京北とぴあ
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] Preparation of palladium nanoparticles in reverse micelle nanoreactor system (2008)
  • 著者名/発表者名: 直江一光
  • 学会等名: International Symposium on Micro Chemical Process and Synthesis (MiPS2008)
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 2008-09-11