CN103066304A - 一种酶生物燃料电池阳极及其制备方法与应用 - Google Patents

一种酶生物燃料电池阳极及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酶生物燃料电池阳极及其制备方法与应用。本发明通过以碳纸为电极基板，以明胶作为碳纳米管的改性材料，以明胶改性的碳纳米管和牛血清蛋白为酶载体，以酶为催化剂，以戊二醛为交联剂，组合成酶生物燃料电池阳极。该制备方法简单有效、操作简便、对环境友好以及成本低。由于明胶能成功解决碳纳米管在水溶液中分散性不好的问题，因此本发明提供的酶生物燃料电池阳极能大大提高酶生物燃料电池的功率密度。该阳极应用广泛，既可用于酶生物燃料电池的生物电极的制备，也可用于生物传感器中的电极制备。

Description

一种酶生物燃料电池阳极及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于微生物燃料电池生物技术领域，特别涉及一种酶生物燃料电池阳极及其制备方法与应用。
背景技术
利用微生物代谢过程与电极反应相结合的生物燃料电池的研发为可再生能源生产和废弃物处理提供了一条新途径。生物燃料电池是利用微生物作为反应主体，将燃料（有机物质）的化学能直接转化为电能的一种装置，它是一种以各种生物作为催化剂的装置，它的类型是由生物催化剂的种类决定的。以微生物为催化剂的生物燃料电池能利用活细胞来催化燃料的氧化，但是以酶为催化剂的酶生物燃料电池是利用酶来达到这个目的。目前以微生物为催化剂的生物燃料电池的优势是电池寿命较长（可以达到5年），并且能够完全把单糖氧化成二氧化碳，但是由于通过细胞膜的传质转运速率慢，输出功率非常低，所以其应用在一定程度上受到很大的限制；相反，酶法生物燃料电池却不存在传质速率慢的问题，拥有较高的功率密度。所以，酶生物燃料电池是目前研究的热点。
酶生物燃料电池以其来源广泛、生物相容性好、在常温常压中性的溶液中工作、可用多种天然物做原料等特点而成为一种可再生的绿色能源，在医学环保和航空航天领域都有着非常广阔的前景。然而尽管有着如此诱人和具有市场潜力的应用前景，但它的研究还有很多有待解决的关键问题，诸如电流密度低、功率密度低、稳定性差和寿命短等等。总的来说，酶生物燃料电池性能存在的主要问题是输出功率低和电池寿命短等，导致这两方面问题的原因主要来自两个方面，一个是作为催化剂的酶的外层包裹着一层蛋白质层，不导电的蛋白质外层影响了燃料在酶的活性位置反应后产生的电子的向外传导速率，从而影响了电池的功率密度，另一个原因就是酶的固定方式影响了电池的性能和电池的寿命，酶的吸附量小，吸附不稳定，电子转移率低都是影响酶生物燃料电池性能的主要原因。很多研究团队在改善这两方面的性能上做了大量的工作，采用的方法包括在催化剂中加入导电性的材料、在聚合物的修饰材料中载入具有导电性的基团或小分子化合物，或者用共价键或非共价键把电极和酶的活性中心连通，这些方法都明显的提高酶生物燃料电池的输出功率和电流。
碳纳米管因其独特的结构、优异的电学和机械性能，成为世界范围内的研究热点之一。将碳纳米管运用于酶生物燃料电池电极中，可以很好的改善电极的性能，碳纳米管的管状结构可以增大其对酶的吸附量，增加酶的吸附稳定性，碳纳米管的良好的导电性可以提高电子的传导速率，从而达到提高酶生物燃料电池功率密度的目的。到目前为止，碳纳米管已经被很多研究人员应用于生物燃料电池和生物传感器电极的制备上，Pratixa P.Joshi等（Anal.Chem.2005,77,3183-3188）等人制备的聚合物-碳纳米管-酶复合电极生物传感器，应用碳纳米管使电极反应的氧化还原电流增加2～10倍。
虽然碳纳米管会提高酶电极的性能，但是碳纳米管的应用存在一个问题，就是碳纳米管憎水性的表面使它在水中分散性很差，很容易发生团聚，同时碳纳米管较少的化学结合位点也影响了它的性能。因此，对碳纳米管的改性是必要的。目前对碳纳米管的改性方法包括引入新的化学基团，如-NH2，-COOH，-OH等；与其他材料复合，如壳聚糖、金纳米、石墨烯、金属氧化物、Nafion、DNA等，从而增大其分散性及化学活性，改善其性能，相关的研究文献包括：Jin Young Lee等（Journal of Power Sources,2010,195:750-755）用DNA包裹碳纳米管修饰葡萄糖氧化酶生物阳极和漆酶生物阴极，制备的酶生物燃料电池的功率密度得到了极大的提高。
明胶是一种由多种氨基酸组成的分子量分布很宽的多肽分子混合物，分子结构上有大量的羟基，另外还有许多羧基和氨基，这使得明胶具有极强的亲水性。明胶（Gelatin）对酶或细胞有着优越的亲和性和生物相容性，同时有成膜性、表面活性、良性聚电解质性、无毒、易得等特性。因此是对碳纳米管改性的良好材料，可以通过增加其表面活性集团，改善水溶性。明胶结构上富含氨基，也使它容易与酶发生交联反应，从而达到固定酶催化剂的作用。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种酶生物燃料电池阳极的制备方法。
本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的酶生物燃料电池阳极。
本发明的再一目的在于提供所述的酶生物燃料电池阳极的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种酶生物燃料电池阳极的制备方法，以碳纸为电极基板，以明胶作为碳纳米管的改性材料，以明胶改性的碳纳米管和牛血清蛋白（BSA）为酶载体，以酶为催化剂，以戊二醛为交联剂，组合成酶生物燃料电池阳极；
所述的碳纳米管选用短单壁碳纳米管或者短多壁碳纳米管，直径为20～30nm，长度为0.5～2μm；
所述的酶优选为葡萄糖氧化酶（GOD）或葡萄糖脱氢酶，其对应的催化底物为葡萄糖；
所述的酶生物燃料电池阳极的制备方法，优选包括以下具体步骤：
（1）将碳纳米管放入丙酮溶液中浸泡，过滤，并用蒸馏水清洗；将清洗过的碳纳米管置于按体积比3:1配比得到的H2SO4/HNO3混酸溶液中超声，过滤，用蒸馏水清洗干净，真空干燥；得到处理过的碳纳米管；
（2）用水为溶剂配制明胶水溶液，明胶的终浓度为质量百分比0.1～0.5%；
（3）将步骤（1）处理过的碳纳米管置于步骤（2）制备的明胶水溶液中，碳纳米管的终浓度为2～4mg/ml，超声，得到多壁碳纳米管明胶复合材料分散液；
（4）将碳纸放入丙酮溶液中浸泡，取出用蒸馏水清洗，然后真空干燥；
（5）将步骤（3）制备的多壁碳纳米管明胶复合材料分散液滴加到步骤（4）清洗干净的碳纸表面，每平方厘米碳纸表面滴加1ml多壁碳纳米管明胶复合材料分散液，干燥；
（6）配制质量比为1:1的BSA/酶混合液，BSA的终浓度为质量百分比1.0%；将BSA/酶混合液滴加到步骤（5）处理后的碳纸表面，每平方厘米碳纸表面滴加1ml BSA/酶混合液，再滴加戊二醛固定；放置至碳纸与BSA和酶固定好，用蒸馏水冲掉多余的物质，得到酶生物燃料电池阳极；
步骤（1）中所述的浸泡的时间优选为30min；
步骤（1）中所述的超声的条件优选30℃、100Hz下超声6h；
步骤（3）中所述的碳纳米管的终浓度优选为4mg/ml；
步骤（3）中所述超声条件优选为为40℃、100Hz下超声6h；
步骤（4）中所述的浸泡的时间优选为30min；
步骤（4）中所述的真空干燥的条件优选为100℃真空干燥12h；
步骤（5）中所述的干燥的条件优选为室温干燥；
步骤（6）中所述的戊二醛的用量优选为浓度为体积百分比0.3%的戊二醛0.1ml；
步骤（6）中所述的放置的条件优选为2～8℃放置至固定，更优选为4℃放置12h；
一种酶生物燃料电池阳极，通过上述制备方法制备得到；
所述的酶生物燃料电池阳极，可用于制备酶生物燃料电池或是生物传感器；
一种酶生物燃料电池，以上述酶生物燃料电池阳极为阳极，酶反应底物为燃料，用Pt/C催化剂作为阴极催化剂，组装得到；其中空气中的氧为氧化剂；
当所述的酶生物燃料电池阳极中的酶为葡萄糖氧化酶（GOD）或葡萄糖脱氢酶时，所述的酶反应底物为葡萄糖；
所述的酶生物燃料电池的制备方法，包含以下步骤：
①取4mg Pt/C催化剂、4mg碳纳米管、0.3ml质量百分比5%的Nafion溶液和0.3ml乙醇混合，超声，将该溶液均匀的涂在3cm×4cm的碳纸表面，干燥，将银丝接在碳纸上，得到阴极；
②以上述酶生物燃料电池阳极为阳极，组装酶生物燃料电池，阳极室溶液为0.2M、pH=7.0的PBS缓冲溶液，其中含0.2mM二茂铁和150mM葡萄糖，得到酶生物燃料电池。
本发明的原理：影响酶生物阳极性能的一个重要因素是酶的负载量和稳定性。碳纳米管明胶有机无机复合材料拥有丰富的表面活性基团，为酶的负载提供丰富的结合位点。影响酶电极性能的另一个重要的因素是酶活性中心与电极之间的电子传递。由于碳纳米管的存在，碳纳米管明胶有机无机复合材料的导电性能良好，同时，酶生物燃料电池中溶液中的电导介质二茂铁的存在，因此使电极拥有良好的导电性。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
（1）本发明采用结构上富含氨基酸功能团的多肽混合物明胶作为碳纳米管的改性材料，成功的解决了碳纳米管在水溶液中分散性不好的问题。应用制备的明胶/碳纳米管有机无机复合材料制备的酶生物燃料电池电极，可大大提高酶生物燃料电池的功率密度。该方法简单有效，操作简便。
（2）本发明采用明胶作为碳纳米管改性材料，该材料无毒无害，生物兼容性好，生态环保，便宜易得，对环境非常安全。
（3）本发明方法应用广泛，制备的酶修饰电极，即可用于酶生物燃料电池的生物电极的制备，也可被用于生物传感器中的电极制备，方法简单易行，必将在相关方面有广泛的应用。
附图说明
图1是功率曲线图；电极中有明胶的曲线对应实施例2，电极中没有明胶的曲线对应对比例3。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
I、酶生物燃料电池生物阳极Gel1/CNT/BSA/GOD的制备：
（1）取一定量短多壁碳纳米管，直径为20～30nm，长度为0.5～2μm，放入丙酮中浸泡30分钟，然后过滤，用蒸馏水清洗，烘干。然后将清洗过的碳纳米管加入H2SO4/HNO3（3:1，体积比）混酸溶液中30℃，100Hz超声6h，过滤，用蒸馏水清洗干净，真空干燥，备用。
（2）取4mg步骤（1）处理过的碳纳米管，加入1ml质量百分比0.1%的明胶水溶液，在40℃下100Hz超声6h，得到多壁碳纳米管明胶复合材料分散液。
（3）取尺寸为1×1cm的碳纸，放入丙酮溶液中浸泡30min，然后在蒸馏水中清洗，在真空烘箱中100℃真空干燥12h。
（4）将1ml步骤（2）制备的多壁碳纳米管明胶复合材料分散液均匀滴加到步骤（3）清洗过的碳纸表面，室温下干燥。
（5）取1ml BSA/GOD混合液（其中，BSA的终浓度为质量百分比1%，BSA和GOD按质量比为1:1配比）滴加到步骤（4）处理过的碳纸表面，再滴加0.1ml体积百分比0.3%的戊二醛，4℃下放置12h，用蒸馏水冲掉多余的物质。将银丝接在碳纸上，得到明胶/碳纳米管修饰的酶生物阳极。
II、阴极制作方法及电池组装测试：组装的酶生物燃料电池的阴极的制备方法均相同，具体步骤如下：
取4mg Pt/C（JM40%，直径＜2.3nm）催化剂、4mg碳纳米管、0.3ml质量百分比5%的Nafion溶液（杜邦）和0.3ml乙醇混合，常温100Hz超声10min，将该溶液均匀的涂在3×4cm的碳纸表面，干燥，将银丝接在碳纸上，得到阴极。
组装酶生物燃料电池，阳极室溶液为pH=7.0、0.2M的PBS缓冲溶液（配法：0.2mol/LNa2HPO4：0.2mol/LNaH2PO4=3:2（v/v），其中含0.2mM二茂铁和150mM葡萄糖（溶液配制后至少放置一天，使葡萄糖的旋光度稳定）。功率密度：P=UI/S，mW/m2。其中，U为电压，V；I为电流，mA；S为阳极面积，m2。电压、电流在新威电池性能测试系统CT-3008W上进行检测。得到的酶生物燃料电池最大功率密度为180μW/cm2。
实施例2
I、酶生物燃料电池生物阳极Gel3/CNT/BSA/GOD的制备：
（1）同实施例1步骤I（1）。
（2）取4mg步骤（1）处理过的碳纳米管，加入1ml质量百分比0.3%的明胶水溶液，在40℃下超声6h，得到多壁碳纳米管明胶复合材料分散液。
（3）同实施例1步骤I（3）。
（4）将1ml步骤（2）制备的多壁碳纳米管明胶复合材料分散液均匀滴加到步骤（3）清洗过的碳纸表面，干燥。
（5）取1ml BSA/GOD混合液（其中，BSA的终浓度为质量百分比1%，BSA和GOD按质量比为1:1配比）滴加到步骤（4）处理过的碳纸表面，再滴加0.1ml体积百分比0.3%的戊二醛，4℃下放置12h，用蒸馏水冲掉多余的物质。将银丝接在碳纸上，得到明胶/碳纳米管修饰的酶生物阳极。
II、阴极制作方法及电池组装测试：组装的酶生物燃料电池的阴极的制备方法及酶生物燃料电池的组装方式与实施例1中相同，功率密度：P=UI/S，mW/m2。其中，U为电压，V；I为电流，mA；S为阳极面积，m2。电压、电流在新威电池性能测试系统CT-3008W上进行检测，用Origin绘图软件，将测得的电压、电流数据导入软件绘图，以公式P=UI/S计算功率密度并绘制功率曲线，得到酶生物燃料电池最大功率密度为260μW/cm2。同时以没有明胶的电极（如对比例3制备的电极为对照），得到的结果如图1所示，通过图中的结果可以看出，采用碳纳米管明胶复合材料修饰的酶电极制备的酶生物燃料电池的功率密度远远大于以不添加明胶的碳纳米管修饰酶电极制备的燃料电池的功率密度，说明用明胶修饰碳纳米管制备酶修饰电极，可以极大的提高酶生物燃料电池的性能。
实施例3
I、酶生物燃料电池生物阳极Gel32/CNT/BSA/GOD的制备：
（1）同实施例1步骤I（1）。
（2）取2mg步骤（1）处理过的碳纳米管，加入1ml质量百分比0.3%的明胶水溶液，在40℃下超声6h，得到多壁碳纳米管明胶复合材料分散液。
（3）同实施例1步骤I（3）。
（4）将1ml步骤（2）制备的多壁碳纳米管明胶复合材料分散液均匀滴加到步骤（3）清洗过的碳纸表面，干燥。
（5）取1ml BSA/GOD混合液（其中，BSA的终浓度为质量百分比1%，BSA和GOD按质量比为1:1配比）滴加到步骤（4）处理过的碳纸表面，再滴加0.1ml体积百分比0.3%的戊二醛，4℃下放置12h，用蒸馏水冲掉多余的物质。将银丝接在碳纸上，得到明胶/碳纳米管修饰的酶生物阳极。
II、阴极制作方法及电池组装测试：组装的酶生物燃料电池的阴极的制备方法及酶生物燃料电池的组装方式与实施例1中相同，得到酶生物燃料电池最大功率密度为195μW/cm2。
实施例4
I、酶生物燃料电池生物阳极Gel5/CNT/BSA/GOD的制备：
（1）同实施例1步骤I（1）。
（2）取4mg步骤（1）处理过的碳纳米管，加入1ml质量百分比0.5%的明胶水溶液，在40℃下超声6h，得到多壁碳纳米管明胶复合材料分散液。
（3）同实施例1步骤I（3）。
（4）将1ml步骤（2）制备的多壁碳纳米管明胶复合材料分散液均匀滴加到步骤（3）清洗过的碳纸表面，干燥。
（5）取1ml BSA/GOD混合液（其中，BSA的终浓度为质量百分比1%，BSA和GOD按质量比为1:1配比）滴加到步骤（4）处理过的碳纸表面，再滴加0.1ml体积百分比0.3%的戊二醛，4℃下放置12h，用蒸馏水冲掉多余的物质。将银丝接在碳纸上，得到明胶/碳纳米管修饰的酶生物阳极。
II、阴极制作方法及电池组装测试：组装的酶生物燃料电池的阴极的制备方法及酶生物燃料电池的组装方式与实施例1中相同，得到酶生物燃料电池最大功率密度为200μW/cm2。
对比例1
I、酶生物燃料电池生物阳极Gel31/CNT/BSA/GOD的制备：
（1）同实施例1步骤I（1）。
（2）取1mg步骤（1）处理过的碳纳米管，加入1ml质量百分比0.3%的明胶水溶液，在40℃下超声6h，得到多壁碳纳米管明胶复合材料分散液。
（3）同实施例1步骤I（3）。
（4）将1ml步骤（2）制备的多壁碳纳米管明胶复合材料分散液均匀滴加到步骤（3）清洗过的碳纸表面，干燥。
（5）取1ml BSA/GOD混合液（其中，BSA的终浓度为质量百分比1%，BSA和GOD按质量比为1:1配比）滴加到步骤（4）处理过的碳纸表面，再滴加0.1ml体积百分比0.3%的戊二醛，4℃下放置12h，用蒸馏水冲掉多余的物质。将银丝接在碳纸上，得到明胶/碳纳米管修饰的酶生物阳极。
II、阴极制作方法及电池组装测试：组装的酶生物燃料电池的阴极的制备方法及酶生物燃料电池的组装方式与实施例1中相同，得到酶生物燃料电池最大功率密度为100μW/cm2。
对比例2
I、酶生物燃料电池生物阳极Gel10/CNT/BSA/GOD的制备：
（1）同实施例1步骤I（1）。
（2）取4mg步骤（1）处理过的碳纳米管，加入1ml质量百分比1.0%的明胶水溶液，在40℃下超声6h，得到多壁碳纳米管明胶复合材料分散液。
（3）同实施例1步骤I（3）。
（4）将1ml步骤（2）制备的多壁碳纳米管明胶复合材料分散液均匀滴加到步骤（3）清洗过的碳纸表面，室温干燥。
（5）取1ml BSA/GOD混合液（其中，BSA的终浓度为质量百分比1%，BSA和GOD按质量比为1:1配比）滴加到步骤（4）处理过的碳纸表面，再滴加0.1ml体积百分比0.3%的戊二醛，4℃下放置12h，用蒸馏水冲掉多余的物质。将银丝接在碳纸上，得到明胶/碳纳米管修饰的酶生物阳极。
II、阴极制作方法及电池组装测试：组装的酶生物燃料电池的阴极的制备方法及酶生物燃料电池的组装方式与实施例1中相同，得到酶生物燃料电池最大功率密度为148μW/cm2。
对比例3
I、酶生物燃料电池生物阳极Gel0/CNT/BSA/GOD的制备：
（1）同实施例1步骤I（1）。
（2）取4mg步骤（1）处理过的碳纳米管，加入1ml蒸馏水中，在40℃下超声6h，得到多壁碳纳米管水溶液。
（3）同实施例1步骤I（3）。
（4）将1ml步骤（2）制备的多壁碳纳米管水溶液均匀滴加到步骤（3）清洗过的碳纸表面，干燥。
（5）取1ml BSA/GOD混合液（其中，BSA的终浓度为质量百分比1%，BSA和GOD按质量比为1:1配比）滴加到步骤（4）处理过的碳纸表面，再滴加0.1ml体积百分比0.3%的戊二醛，4℃下放置12h，用蒸馏水冲掉多余的物质。将银丝接在碳纸上，得到碳纳米管修饰的酶生物阳极。
II、阴极制作方法及电池组装测试：组装的酶生物燃料电池的阴极的制备方法及酶生物燃料电池的组装方式与实施例1中相同，得到酶生物燃料电池最大功率密度为150μW/cm2。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种酶生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：以碳纸为电极基板，以明胶作为碳纳米管的改性材料，以明胶改性的碳纳米管和牛血清蛋白为酶载体，以酶为催化剂，以戊二醛为交联剂，组合成酶生物燃料电池阳极。
2.根据权利要求1所述的酶生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：所述的碳纳米管为短单壁碳纳米管或者短多壁碳纳米管，直径为20～30nm，长度为0.5～2μm。
3.根据权利要求1所述的酶生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：所述的酶为葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶。
4.根据权利要求1所述的酶生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
（1）将碳纳米管放入丙酮溶液中浸泡，过滤，并用蒸馏水清洗；将清洗过的碳纳米管置于按体积比3:1配比得到的H2SO4/HNO3混酸溶液中超声，过滤，用蒸馏水清洗干净，真空干燥；得到处理过的碳纳米管；
（2）用水为溶剂配制明胶水溶液，明胶的终浓度为质量百分比0.1～0.5%；
（3）将步骤（1）处理过的碳纳米管置于步骤（2）制备的明胶水溶液中，碳纳米管的终浓度为2～4mg/ml，超声，得到多壁碳纳米管明胶复合材料分散液；
（4）将碳纸放入丙酮溶液中浸泡，取出用蒸馏水清洗，然后真空干燥；
（5）将步骤（3）制备的多壁碳纳米管明胶复合材料分散液滴加到步骤（4）清洗干净的碳纸表面，每平方厘米碳纸表面滴加1ml多壁碳纳米管明胶复合材料分散液，干燥；
（6）配制质量比为1:1的BSA/酶混合液，BSA的终浓度为质量百分比1.0%；将BSA/酶混合液滴加到步骤（5）处理后的碳纸表面，每平方厘米碳纸表面滴加1ml BSA/酶混合液，再滴加戊二醛固定；放置至碳纸与BSA和酶固定好，用蒸馏水冲掉多余的物质，得到酶生物燃料电池阳极。
5.根据权利要求4所述的酶生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的超声的条件为30℃、100Hz下超声6h；
步骤（3）中所述的超声条件为40℃、100Hz下超声6h；
步骤（4）中所述的浸泡的时间为30分钟；
步骤（4）中所述的真空干燥的条件为100℃真空干燥12h；
步骤（5）中所述的干燥的条件为室温；
步骤（6）中所述的戊二醛的用量为浓度为体积百分比0.3%的戊二醛0.1ml；
步骤（6）中所述的放置的条件为2～8℃放置至固定。
6.一种酶生物燃料电池阳极，通过权利要求1～5任一项所述的制备方法得到。
7.权利要求6所述的酶生物燃料电池阳极在制备酶生物燃料电池或生物传感器中的应用。
8.一种酶生物燃料电池，其特征在于：以权利要求6所述的酶生物燃料电池阳极为阳极，酶反应底物为燃料，用Pt/C催化剂作为阴极催化剂，组装得到；其中空气中的氧为氧化剂。
9.根据权利要求8所述的酶生物燃料电池，其特征在于：当所述的酶生物燃料电池阳极中的酶为葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶时，所述的酶反应底物为葡萄糖。
10.权利要求9所述的酶生物燃料电池的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
①取4mg Pt/C催化剂、4mg碳纳米管、0.3ml质量百分比5%的Nafion溶液和0.3ml乙醇混合，超声，将该溶液均匀的涂在3×4cm的碳纸表面，干燥，将银丝接在碳纸上，得到阴极；
②以权利要求9所述的酶生物燃料电池阳极为阳极，组装酶生物燃料电池，阳极室溶液为pH=7.0、0.2M的PBS缓冲溶液，含0.2mM二茂铁和150mM葡萄糖，得到酶生物燃料电池。
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