The invention discloses an enzymatic biofuel cell which generates electricity by using trehalose produced by Escherichia coli in sewage. By fixing the engineered Escherichia coli containing trehalose hydrolase TreA and the glucose oxidase GOx together on the anode carbon felt and the bilirubin oxidase on the cathode carbon felt after the whole cell permeability treatment, the two-chamber enzyme biofuel cell capable of producing electricity from trehalose from sewage source has been successfully prepared. The fuel cell assembled by the invention has a height of 16.2 ugW/cm.
【技术实现步骤摘要】
一种利用污水中大肠杆菌产海藻糖发电的酶生物燃料电池
本专利技术属于酶燃料电池的制备
，具体涉及一种酶的活性高、稳定性好的高效的藻糖水解酶和葡萄糖氧化酶共同修饰阳极的酶生物燃料电池的制备方法，及采用这种双酶固定阳极的酶燃料电池利用不同来源污水产生的海藻糖产电的方法。
技术介绍
酶生物燃料电池是采用氧化还原酶作为催化剂催化燃料氧化的生物燃料电池，在阳极产生氢离子和自由电子，阴极利用氢离子和自由电子将过氧化物还原为水，从而完成电子的流动，将化学能转化为电能。相较于传统的化学电池，生物燃料电池虽然由于酶脆弱的自然活性，它只能部分的氧化燃料并且电池的寿命比较短，却具有以下方面的优势：(1)酶生物燃料电池在理论上具有很高的能量转化效率；(2)原料来源广泛；(3)操作条件温和，使用酶作为催化剂，能在常温、常压、中性的条件下有效运作；(4)生物相容性好；(5)在缺乏电力基础设施的局部地区，酶生物燃料电池具有广泛应用的潜力。在能源危机和环境污染的严峻现实下，开发像生物燃料电池一样的绿色环保的新能源已经迫在眉睫。在污水处理领域，大肠杆菌常作为水污染程度的一种指示性菌种。大肠菌群...
【技术保护点】
1.一种利用污水中大肠杆菌产海藻糖发电的酶生物燃料电池，其特征在于，阳极表面固定含有海藻糖水解酶TreA的生物工程大肠杆菌以及葡萄糖氧化酶GOx，所述生物工程大肠杆菌经全细胞透性化处理；阴极表面固定胆红素氧化酶BOD。
【技术特征摘要】
1.一种利用污水中大肠杆菌产海藻糖发电的酶生物燃料电池，其特征在于，阳极表面固定含有海藻糖水解酶TreA的生物工程大肠杆菌以及葡萄糖氧化酶GOx，所述生物工程大肠杆菌经全细胞透性化处理；阴极表面固定胆红素氧化酶BOD。2.根据权利要求1所述的酶生物燃料电池，其特征在于，所述生物工程大肠杆菌的全细胞透性化处理方法步骤如下：（1）取生物工程大肠杆菌接种到加氨苄的LB液体培养基中，测定OD600为0.6-0.8时加入IPTG诱导产酶，获得发酵液，离心分离获得湿菌体；（2）向湿菌体中加入与发酵液等体积的0.1-0.4g/L的糖脂、脂肽或脂肪酸类生物表面活性剂溶液反应，20-25℃，100-200rpm下反应30-60min，获取经透性化处理的细胞；（3）将经透性化处理的细胞离心，用磷酸盐缓冲液洗涤2次后，用1/2体积磷酸盐缓冲液重悬，获得经全细胞透性化处理的生物工程大肠杆菌发酵液。3.根据权利要求2所述的酶生物燃料电池，其特征在于，所述步骤（1）中，加氨苄的LB液体培养基配方为：蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，氯化钠10g/L，氨苄抗生素0.1g/L。4.根据权利要求2所述的酶生物燃料电池，其特征在于，所述步骤（3）中，生物表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄和，徐阳雪，江凌，朱丽英，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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