This study aimed to construct a biophotovoltaics (BPV) capable of generating photocurrent by illuminating electrodes within an aqueous solution. The process involved coating a gold electrode with a conductive polymer film, specifically 4-(2,5-di(thiophen-2-yl)-1H-pyrrol-1-yl)benzenamine polymer (P(SNS-Phenyl-Amine)), through electrochemical polymerization. Subsequently, the surface coated with the P(SNS-Phenyl-Amine) conductive polymer film was electrochemically modified with gold nanoparticles (AuNPs), which were covalently linked onto the surface using glutaraldehyde. Thylakoid membrane (TM) was immobilized onto this electrode surface and stabilized using a cellulose membrane. The modified gold electrode with P(SNS-Phenyl-Amine)/AuNP/TM and a Pt electrode were employed as the anode and cathode of the BPV, respectively. During the photosynthesis process occurring in the thylakoid membrane under light, water was oxidized and separated. While oxygen was released at the anode side, the cathode side reduced oxygen gas back into water. The AuNPs played a crucial role in binding the thylakoid membrane to the electrode surface and facilitating the transfer of electrons released as a result of photosynthesis.
Bu çalışmada, sulu bir çözelti içindeki elektrotları aydınlatarak fotoakım üretimi için bir biyofotovoltaik hücresi (BPV) inşa edilmiştir. Bu amaçla, altın elektrot, elektrokimyasal polimerizasyon kullanılarak 4-(2,5-di(tiyofen-2-il)-1H-pirol-1-il)benzenamin polimeri, (P(SNS-Fenil-Amin)), iletken polimer film ile kaplanmıştır. Daha sonra, P(SNS-Fenil-Amin) iletken polimer film kaplı yüzey üzerine altın nanopartiküller, AuNP, glüter aldehit aracılığıyla yüzeye kovalent bağlarla bağlanmıştır. Tilakoid membran, TM, bu elektrodun yüzeyine selüloz membran kullanılarak immobilize edilmiştir. P(SNS-Fenil-Amin)/AuNP/TM modifiye altın elektrot anot, platin elektrot ise katot olarak BPVde kullanılmıştır. Sabit potansiyel altında, BPV sistemi görünür bölgedeki ışıkla aydınlatarak çalıştırıldığı zaman, tilakoid membranda gerçekleşen fotosentezin suyun yükseltgemesiyle açığa çıkan elektronların elektroda transferiyle fotoakım meydana gelmiştir. Altın nanopartiküller, tilakoid membranının elektrot yüzeyine bağlanması ve fotosentez sonucu açığa çıkan elektronların hızlı bir şekilde transferi için önemli bir rol oynamıştır.
Bu çalışma için herhangi bir etik belgesi alınmasına gerek yoktur.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Electrochemistry |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Early Pub Date | August 31, 2024 |
Publication Date | August 31, 2024 |
Submission Date | March 29, 2024 |
Acceptance Date | May 12, 2024 |
Published in Issue | Year 2024 |