Journal of the Korean Electrochemical Society (전기화학회지)

The Korean Electrochemical Society (한국전기화학회)
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Analysis on the Langmuir adsorption isotherm at the $Pt/H_2SO_4$ electrolyte interface using the ac impedance measurement and phase-shift method

$Pt/H_2SO_4$ 전해질 계면에서 교류임피던스 측정과 위상이동 방법에 의한 Langmuir 흡착등온식 해석

  • Chun Jang Ho (Department of Electronic Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Cho Sung Chil (Department of Electronic Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Son Kwang Chul (Department of Electronic Engineering, Kwangwoon University)
  • 천장호 (광운대학교 전자공학과) ;
  • 조성칠 (광운대학교 전자공학과) ;
  • 손광철 (광운대학교 전자공학과)
  • Published : 1999.02.01
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Abstract

The Langmuir adsorption isotherm at the $(Pt)/0.1M\;H_2SO_4$ electrolyte interface has been qualitatively analyzed using the ac impedance measurement and phase-shift method. The phase shift $(\phi)$ depends on both the cathode potential (E<0) and frequency (f) and is inversely proportional to the factional surface coverage $(\theta)$. At an intermediate frequency band (ca. $1\~100$ Hz), the phase-shift profile $(\phi\;vs.\;E)$ can be related to the fractional surface coverage $(\theta\;vs.\;E)$. The phase-shift profile $(\phi\;vs.\;E)$ can be used as an experimental method to estimate and analyze the Langmuir adsorption isotherm $(\theta\;vs.\;E)$. The equilibrium constant (K) and the standard free energy $({\Delta}G_{ads})$ of the adsorbed hydrogen atom $(H_{ads})\;and\;3\times10^{-4}$ and 20.1 kJ/mol, respectively.

백금$(Pt)/0.1M\;H_2SO_4$, 전해질 계면에서 교류임피던스 측정과 위상이동 방법을 사용하여 Langmuir 흡착등온식을 정성적으로 해석하였다. 위상이동$(\phi)$은 음전위(E<0)와 주파수(f)에 따르며, Pt 일전극(음극)에 흡착된 수소원자$(H_{ads})$의 표면피복율$(\theta)$에 반비례한다. 중간주파수대$(1\~100 Hz)$에서 위상이동 변화$(\phi\;vs.\;E)$는 Langmuir 흡착등온식$(\theta\;vs.\;E)$의 계산과 해석에 사용할 수 있는 실험적인 방법이다. $Pt/0.1M\;H_2SO_4$ 전해질 계면에서 흡착평형상수(K)와 표준자유에너지$({\Delta}G_{ads})$는 각각 $3\times10^{_4}$와 20.1kJ/mol이다.

Keywords