SCOPUS
SCIE
Electrochemical NADH regeneration and electroenzymatic CO<sub>2</sub> reduction on Cu nanorods/glassy carbon electrode prepared by cyclic deposition
저자
Kim, Seung-Han ; Chung, Gui-Yung ; Kim, Seong-Hoon ; Vinothkumar, G. ; Yoon, Sung-Ho ; Jung, Kwang-Deog
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
837-845(9쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Mimicking photosynthesis using NADH is a sustainable method to convert CO<SUB>2</SUB> and mitigate global warming. Here, Cu nanorods with twin crystal structure on glassy carbon (GC) were prepared by a cyclic electrodeposition method with voltage from −0.2V to −1.0. The prepared CuGC electrodes were used for the electrochemical NADH regeneration and electroenzymatic CO<SUB>2</SUB> reduction at −1.0V using formate dehydrogenase from <I>Candida boidinii</I>. The selective activation of NADH (1,4-NADH) approached 67% as the deposition cycle number increased. The electron mediator [Cp*Rh(bpy)Cl]Cl complex (Rh(III)) was used to obtain nearly 100% active NADH on the CuGC electrode. The electron transfer rate to Rh(III) is crucial for optimal NADH regeneration: Rh(III) should be reduced to RhH quickly as it has the capability to decompose NADH catalytically. This allows sufficiently high NAD<SUP>+</SUP> conversion and NADH regeneration reaction rates for the electroenzymatic CO<SUB>2</SUB> reduction to formate. The optimum concentrations of Rh(III) and NAD<SUP>+</SUP> were estimated to be 0.25 and 1.00mM, respectively. For the CuGC electrode prepared with 300 deposition cycles, the formate formation rate was estimated to be (6.28±0.02)×10<SUP>−3</SUP> μmol/mg<I> <SUB>Cbs</SUB> </I> <SUB>FDH</SUB>/min, a three-fold increase compared to previously reported results on Cu foil electrode.</P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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