Doku bazlı biyoyakıt hücreleri için biyoanot parametrelerinin optimizasyonu ve deneysel tasarımı

Bu çalışmada, bir bitki dokusu temelli biyoyakıt hücre sistemi (BYH) bitki dokuları kullanılarak geliştirilmiştir. Sistem glokoz oksidaz (GOx) enzimini tepkime katalizörü olarak kullanmıştır. Doku temelli BYH karbon keçe elektrotun hem biyoanot hem de biyokatot olarak kullanılmasıyla oluşturulmuştur. Elektrotlar çok duvarlı karbon nanotüp-altın-platinyum (MWCNT-Au-Pt) hibriti nanomalzeme ile modifiye edilmiştir. Nanohibrit GOx enzimini elektrot yüzeyinde hareketsiz hale getirmektedir. Elektron geçişi, bu çalışmada fosfat tamponlu salin ve benzokinin olan, aracılar aracılığıyla gerçekleşecektir. Tepki yüzeyleri metodolojisi (TYM) deneysel parametrelerin çıktılarla olan korelasyonlarının analizi için kullanılmış ve sonuçlar üç boyutlu modeller ve tablolarla gösterilmiştir. Çalışma iki aşamaya ayrılmıştır. İlk aşama değişkenlerin kronoamperometri elektrokimyasal yöntem kullanılarak deneysel olarak optimize edilmesidir. Ardından, optimize edilmiş değerleri hesaplamalı olarak belirlemek için tepki yüzeyleri yöntemi ve deneysel tasarım kullanılmıştır. Design-Expert yazılımı merkezi bir bileşik tasarım modeli (BTM) kullanarak bir dizi deney oluşturmak için kullanılmıştır. BTM parametreleri doğru bir şekilde optimize etmek için tam faktörlü parametre limitleri (+ 1, -1), yıldız tasarım limitleri (+ α, -α) ve merkez nokta tekrarını kullanmıştır. Tepki yüzeyi metodolojisi sonuçları Design-Expert ve Octave olmak üzere iki yazılım ile modellenmiştir. Octave, Mat lab benzeri ücretsiz bir yazılımdır. Daha sonra optimize edilmiş değerler, tek odalı BYH, nafyon-proton değişim membranı iki odalı BYH ve tuz köprülü iki odalı BYH olmak üzere üç sistemi karşılaştırarak en iyi sistem tasarımını belirlemek için kullanılmıştır.