Біоелектрохімічні аспекти вибору фотоелектрохімічної складової фотобіоелектрохімічних систем

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЗубченко, Л. С.
dc.contributor.authorКузьмінський, Є. В.
dc.contributor.authorZubchenko, L.
dc.contributor.authorKuzminskiy, Ye.
dc.contributor.authorЗубченко, Л. С.
dc.contributor.authorКузьминский, Є. В.
dc.date.accessioned2018-12-12T17:42:34Z
dc.date.available2018-12-12T17:42:34Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenIn recent years, the global warming and high pollution level on our planet force scientists to look for new renewable energy sources. Photobioelectrochemical systems are new environmental-friendly technology that uses microorganisms to produce electricity or hydrogen with simultaneous organic degradation. The article analyses the peculiarities of application of photoelectrochemical elements as a source of additional energy for the photobioelectrochemical system. The purpose of the work is to analyze photo- and bioelectrochemical processes occurring in photobioelectrochemical systems and the theoretical background of the material choice for the photoelectrochemical component of photobioelectrochemical systems, in terms of maximizing the overall system productivity. The specific feature of photobioelectrochemical systems deals with the fact that electrochemical reactions, occurring on the electrodes, have different nature and driving force, so, the productivity of the system always depends on many factors: working conditions, electrode material, the species of microorganism etc. The working principle of different types of photobioelectrochemical systems were reviewed. Bioelectrochemical and photoelectrochemical reactions, that occur in a four-electrode and two-electrode system were described as well as the flows of charge carriers that are involved in the formation of current in the system. The structure of the energy levels and the light sensitivity in the visible spectrum were taken into account for the choice of semiconductor. Based on comparative analysis of different types of semiconductor materials, Si, CdSe, CuInS2, GaAs, MoS2 and TaNO, CdS, Cu2O, GaP, C3N4, SiC were determined to be the most suitable semiconductors for photocathode manufacturing in photobioelectrochemical systems.uk
dc.description.abstractruВ статье рассмотрена возможность использования фотоэлектрохимических элементов, как источника дополнительной энергии для фотобиоэлектрохимической системы. Цель работы заключается в анализе фото- и биоэлектрохимических процессов, происходящих в фотобиоэлектрохимических системах с точки зрения оптимизации общей производительности системы и теоретическое обоснование выбора материала для фотоэлектрохимической составляющей фотобиоэлектрохимических систем. Проанализированы биоэлектрохимические и фотоэлектрохимические реакции, происходящие в фотобиоэлектрохимических системах, работающих по принципу четырехэлектродной и двухэлектродной системы и потоки носителей заряда, участвующие в формировании тока в системе. При определении материалов, наиболее подходящих для использования фотобиоэлектрохимических системах, учитывали структуру энергетических уровней полупроводника и чувствительность к свету в видимой области спектра. Проведен сравнительный анализ для различных типов полупроводниковых материалов и определено, что для использования в фотобиоэлектрохимической системе лучше всего подходят Si, СdSe, CuInS2, GaAs, MoS2 и TaNO, CdS, Cu2O, GaP, C3N4, SiC.uk
dc.description.abstractukВ статті розглянуто можливість використання фотоелектрохімічних елементів як джерела енергії для фотобіоелектрохімічної системи. Мета роботи полягає в розгляді фото- та біоелектрохімічних процесів, що відбуваються в фотобіоелектрохімічних системах, з точки зору оптимізації загальної продуктивності системи та теоретичному обґрунтуванні вибору матеріалу для фотоелектрохімічної складової фотобіоелектрохімічних систем. Проаналізовано реакції, що відбуваються в фотобіоелектрохімічних системах, які працюють за принципом чотирьохелектродної та двохелектродної системи, та потоки носіїв заряду, які беруть участь у формуванні струму в системі. Для визначення матеріалів, які найкраще підходять для використання в фотобіоелектрохімічних системах, проведено порівняльний аналіз найпоширеніших напівпровідників різних типів. Основними характеристиками напівпровідників, які враховували при визначенні придатності для поєднання з мікробним паливним елементом, були структура енергетичних рівнів та чутливість до світла у видимому спектрі. Визначено, що для використання в фотобіоелектрохімічній системі найкраще підходять Si, СdSe, CuInS2, GaAs, MoS2 та TaNO, CdS, Cu2O, GaP, C3N4, SiC.uk
dc.format.pagerangeС. 41–50uk
dc.identifier.citationЗубченко, Л. С. Біоелектрохімічні аспекти вибору фотоелектрохімічної складової фотобіоелектрохімічних систем / Л. С. Зубченко, Є. В. Кузьмінський // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2018. – № 1 (51). – С. 41–50. – Бібліогр.: 21 назва.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2018.133044
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/25382
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceЕнергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, 2018, № 1 (51)uk
dc.subjectфотобіоелектрохімічна системаuk
dc.subjectекзоелектрогениuk
dc.subjectфотоелектрохімічний елементuk
dc.subjectнапівпровідникuk
dc.subjectбіоанодuk
dc.subjectзаборонена зонаuk
dc.subjectphotobioelectrochemical systemuk
dc.subjectexoelectrogensuk
dc.subjectphotoelectrochemical celluk
dc.subjectsemiconductoruk
dc.subjectbioanodeuk
dc.subjectforbidden zoneuk
dc.subjectфотобиоэлектрохимическая системаuk
dc.subjectзапретная зонаuk
dc.subjectполупроводникuk
dc.subjectбиоанодuk
dc.subjectэкзоэлектрогеныuk
dc.subjectкремниевый фотоэлементuk
dc.subject.udc544.6:57+606:628uk
dc.titleБіоелектрохімічні аспекти вибору фотоелектрохімічної складової фотобіоелектрохімічних системuk
dc.title.alternativeBioelectrochemical background of photocatode selection for photobioelectrochemical systemuk
dc.title.alternativeБиоелектрохимические основы выбора фотокатода для фотобиоелектрохимической системыuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
eete2018-1_05Zubchenko.pdf
Розмір:
1.54 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1 (51)