Conception et modélisation d'électrodes modifiées enzyme/polypyrrole pour des procédés d'électrosynthèse biocatalysée

par Pierre Gros

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Maurice Comtat.

Soutenue en 1996

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Les syntheses biochimiques de produits a haute valeur ajoutee basees sur des reactions d'oxydoreduction sont generalement realisees par des procedes fermentaires, qui pechent par leur manque de selectivite. Leur substitution par des procedes bioelectrochimiques exploitant la selectivite des catalyses enzymatiques n'est economiquement envisageable que si l'enzyme est confinee au voisinage de l'electrode. L'objectif du travail est de mettre au point et d'extrapoler a l'echelle d'un reacteur de laboratoire une interface electrode/enzyme, en immobilisant le biocatalyseur dans un film de polypyrrole electroforme. Une etude experimentale et theorique du couplage entre reaction electrochimique, reaction enzymatique et transfert de matiere dans le polymere est menee avec la glucose oxydase. Le modele a permis de souligner la forte concentration de l'enzyme dans le film et de mettre en evidence la diffusion restreinte des substrats. Quels que soient les parametres d'electropolymerisation du pyrrole choisis, le film presente une permeabilite relativement faible. Celle-ci a ete augmentee par un facteur dix en reduisant fortement l'epaisseur du polymere et en introduisant des molecules de polyethylene glycol dans la solution de monomere. Les performances d'un reacteur electroenzymatique concu autour de cette interface ont ete evaluees en mettant en uvre deux reactions biochimiques: la reduction du coenzyme pyridinique catalysee par une hydrogenase, et la production d'acide gluconique catalysee par la glucose oxydase. Le rendement de la premiere reaction est limite par l'inhibition de l'hydrogenase dans le polymere. Les resultats obtenus dans le second cas demontrent en revanche toutes les potentialites de l'edifice electrode/enzyme/polymere dans le domaine de la synthese et mettent en evidence l'amelioration de l'efficacite du procede grace a l'assistance electrochimique

  • Titre traduit

    Designing and modeling enzyme/polypyrrole modified electrodes for biocatalyzed electrosynthesis processes


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Informations

  • Détails : 1 vol. (205 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 193-195

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996TOU30118
  • Bibliothèque : École nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TEXT 1996 GRO
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