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Ricardo Antonio Escalona Villalpando
Directora de tesis: Dra. Janet Ledesma García
Codirectora: Dra. en C. Marisol Galván Valencia
Agosto 2013 La inmovilización covalente de la enzima glucosa oxidasa
(Gox) sobre una superficie de oro previamente
modificados con compuestos tiolados, favorecerá la
reacción de oxidación de glucosa en una celda de
combustible microfluídica.
 Desarrollar bioánodos a partir de la inmovilización física,
con agentes entrecruzadores y de forma covalente en una
superficie de oro modificada con compuestos tiolados de la
enzima glucosa oxidasa, para su aplicación en una biocelda
de combustible.
1. Evaluar la inmovilización física y con agentes
entrecruzadores de Gox sobre el grafito y establecer
sus parámetros físico-químicos.
Caracterización: Técnicas electroquímicas como voltamperometría cíclica, lineal,
de pulso diferencial.
Wu P. et al., 2010; Szot K. et al., 2013 Oxidación: -­‐0.445 V Reducción: -­‐0.49 V 2. Evaluar el desempeño electrocatalítico del bioánodo, para la
oxidación de glucosa bajo diferentes condiciones.
25-30°C
4-9
O2 y N2
80–172 µmol
glucosa /min/mg
enzima
0, 1, 5, 10, 20, 50 y 100 mM glucosa
Iones Ag+, Hg2+ y Cu2+; Arsenito, p-cloromercuribenzoato, acetato de
fenilmercurico.
Buffer Fosfatos y Buffer salino de Fosfato
Caracterización: Técnicas electroquímicas como voltamperometría cíclica, lineal,
de pulso diferencial y cronoamperometría. Actividad catalítica en disco rotatorio.
Meredith et al., 2011; Wong C. M. et al., 2008 3. Sintetizar una superficie de oro por técnica electroquímica y
modificarla con diferentes compuestos tiolados con cadena de ácido
carboxílico terminal.
Ácido 2-mercapto etanoico
HClO4
[o.1 M]
Ácido 7-mercapto heptanoico
VC
Grafito
Ácido 4-mercapto benzoico
Flechas Caracterización: Microscopía de fuerza atómica (AFM); microscopía electrónica de
barrido (SEM); difracción de rayos X (XRD), técnicas electroquímicas.
Arjona N. et al., 2012; Pérez J. J. et al., 2005; Prakash S. et al., 2009; Xua F. et al., 2010. Densidad de corriente/mA cm-2
Potencial/V vs NHE
Voltamperograma cíclico en H2SO4 [0.5 M]
4. Inmovilizar covalentemente la enzima GOx
superficie de oro modificada con tioles.
H2N GOx a las
N-­‐(3-­‐Dime)laminopropil)-­‐
N′-­‐e)lcarbodiimida EDC GOx ó GDH Caracterización: espesor, composición, estructura) por medio de las técnicas de
IR, AFM, XRD y SEM
Shervedani R. K. et al., 2007; Shim J. et al., 2001 5. Evaluar el desempeño del bioánodo óptimo derivados de
la enzima, en una biocelda que emplea β-d-glucosa como
combustible.
Publicación del extenso en las memorias del congreso de la Sociedad Mexicana del Hidrógeno