• Title/Summary/Keyword: 백금 전극

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Carbon Nanotube-based Nanohybrid Materials as Counter Electrode for Highly Efficient Dye-sensitized Solar Cells (고효율 염료감응형 태양전지를 위한 탄소나노튜브 기반 나노 하이브리드 상대전극)

  • Kim, Ji-Soo;Sim, Eun-Ju;Dao, Van-Duong;Choi, Ho-Suk
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.54 no.2
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    • pp.262-267
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    • 2016
  • In this study, we present an excellent approach for easily and uniformly immobilizing Pt, Au and bimetallic PtAu nanoparticles (NPs) on a multi-walled carbon nanotube (MWNT)-coated layer through dry plasma reduction. The NPs are stably and uniformly immobilized on the surface of MWNTs and the nanohybrid materials are applied to counter electrode (CE) of dye-sensitized solar cells (DSCs). The electrochemical properties of CEs are examined through cyclic voltammogram, electrochemical impedance spectroscopy, and Tafel measurements. As a result, both electrochemical catalytic activity and electrical conductivity are highest for PtAu/MWNT electrode. The DSC employing PtAu/MWNT CE exhibits power conversion efficiency of 7.9%. The efficiency is better than those of devices with MWNT (2.6%), AuNP/MWNT (2.7%) and PtNP/MWNT (7.5%) CEs.

Recovery of Metallic Lithium by Room-Temperature Electrolysis: I. Effect of Electrode Materials (상온(常溫) 전해법(電解法)에 의한 리튬 금속(金屬)의 회수(回收): I. 전극물질(電極物質)의 영향(影響))

  • Lee, Jae-O;Park, Jesik;Lee, Churl Kyoung
    • Resources Recycling
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    • v.21 no.6
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    • pp.45-50
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    • 2012
  • The room-temperature electrodeposition of metallic lithium was investigated from ionic liquid, 1-methyl-1-propylpiperidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (PP13TFSI) with lithium bis (trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI) as a lithium source. Cyclic voltammograms on gold working electrode showed the possibility of the electrodeposition of metallic lithium, and the reduction current on a gold electrode was higher than the value on platinum and copper. The metallic lithium could be electrodeposited on the gold electrode under potentiostatic condition at -2.4 V (vs. Pt-QRE) and was confirmed by analytical techniques including XRD and SEM-EDS. The dendrite-typed electrodeposits were composed of a metallic lithium and a alloy with gold substrate. And any impurity could be detected except for trace oxygen introduced during handling for the analyses.

Fabrication of Cu-doped PPy electrode for urea sensor (요소측정용 바이오센서를 위한 Cu-doped PPy electrode의 제작)

  • Yang, Jung-Hoon;Jin, Joon-Hyung;Song, Min-Jung;Yoon, Dong-Hwa;Min, Nam-Ki;Hong, Suk-In
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07c
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    • pp.2000-2002
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    • 2002
  • 신장병의 조기진단을 위해서 체내의 요소 농도의 정확한 측정은 매우 중요하며, 이러한 이유에서 많은 연구자들은 보다 빠르고 정확한 체내의 요소농도 측정을 위한 바이오센서를 개발 중이다. 본 논문은 반도체 공정을 이용하여 산화막(4.000${\AA}$)이 성장된 p-형 실리콘 웨이퍼를 사용하였다. RF sputter를 사용하여 티타늄과 백금을 증착한 백금 박막전극을 제작하였다. 그 위에 전도성 고분자인 Polypyrrole(PPy)과 전도도를 증가시키기 위하여 구리를 도펀트로 사용 scan rate 40mV/S $0.8{\sim}-0.8V$ 전위영역에서 산화적 전기 중합법 (anodical electropolymerization)을 이용하여 전극을 형성하였다. 요소를 2개의 암모늄 이온과 1개의 탄산 이온으로의 가수분해반응을 촉매하는 효소로써 유레이즈(urease)를 전기적 흡착방법을 이용하여 고정화하고 이에 요소농도의 변화에 대하여 시간대 전류법 (chronoamperometry:CA)을 사용하여 감도를 측정하였다. 최적화된 조건하에서 요소농도에 비례하여 Cu-doped PPy electrode로부터 얻어진 확산한계전류는 $4.5{\mu}A$/decade의 기울기를 나타내었다. 전극의 표면은 SEM(Scanning Electron Microscopy)과 EDX(Energy Dispersive X-Ray Spectrometer)를 이용하여 분석 하였다.

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Determination of Silver with Mercaptans (I). Amperometric Titration of Silver with 2,5-Dimercapto-1,3,4-Thiadiazole (Mercapto 화합물에 의한 은의 정량 (제1보) 2,5-Dimercapto-1,3,4-Thiadiazol에 의한 은의 전류 적정)

  • Young Gu Ha;Q. Won Choi
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.17 no.2
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    • pp.126-129
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    • 1973
  • An amperometric method has been developed for the titration of silver with 2,5-dimercapto-1,3,4,-thiadiazole in ammonical solution (1N) using rotating platinum electrode as an indicator electrode and the mercury-mercury (II) iodide as reference electrode. Direct titration of milligram amount of silver (0.05-1.0mg) is possible in the presence of a number of foreign ions in ammonical solution containing ethylenediaminetetraacetic acid as masking agent under atmosphere. The interfering elements are gold and platinum. The milligram amount of silver can be determined by the proposed method within an error ${\pm}3{\%}$.

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Superhydrophilic Coating on Platinum Substrate by Sulfonic Self-Assembled Monolayer (술폰산기 자가 조립 단분자막 형성을 이용한 백금 기재 표면의 초친수성 코팅)

  • Lee, Haesung;Lee, Haeshin
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.16 no.4
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    • pp.152-155
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    • 2015
  • Platinum (Pt) is an easily moldable, anti-corrosive and also good catalyst in a variety of chemical reactions. Platinum can be used in many fields, however, however, the low wettability of platinum substrate in many platinum-based devices has been made a problem when they contact with liquid state environment. In this study, we report a simple and effective self-assembled monolayer coating method which provides tremendously increased wettability on platinum substrate device by using Sodium 3-mercapto-1-propanesulfonic acid solution. After surface modifications, water contact angle of the surfaces displayed less than $10^{\circ}$, representing that surfaces are successfully coated to be super-hydrophilic surface by simple dip coating method.

Non-Enzymatic Glucose Sensor Based on a Copper Oxide Nanoflowers Electrode Decorated with Pt Nanoparticles (백금 나노입자가 분산된 3차원 산화구리 나노구조체 기반의 글루코스 검출용 비효소적 전기화학 센서 개발)

  • Song, Min-Jung
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.56 no.5
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    • pp.705-710
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    • 2018
  • An electrochemical glucose sensor with enzyme-free was fabricated using Pt nanoparticles (Pt NPs) decorated CuO nanoflowers (CuO NFs). 3-D CuO nanoflowers film was directly synthesized on Cu foil by a simple hydrothermal method and Pt NPs were dispersed on the petal surface of CuO NFs through electrochemical deposition. This prepared sample was noted to Pt NPs-CuO NF. Morphology of the Pt NPs-CuO NFs layer was analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The electrochemical properties and sensing performances were investigated using cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) under alkaline condition. The sensor exhibited a high sensitivity, wide liner range and fast response time. Its excellent sensing performance was attributed to the synergistic effect of the Pt NPs and CuO nanostructure.

Electrochemical Characteristic Analysis based on Various Electrode's Condition of a PEMFC (PEMFC내 가변적인 전극조건에 따른 전기화학적 특성분석)

  • Nam, Y.;Kim, J.H.;Choi, H.J.;Tak, Y.S.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.461-462
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    • 2017
  • 가장 대표적인 연료전지인 고분자 전해질 연료전지(PEMFC; polymer electrolyte membrane fuel cell)은 두 개의 전극으로 이루어지며, 각 전극(electrode)에 공급되는 수소(anode)와 공기(cathode)의 원활한 반응을 위해 촉매(catalyst)로서 백금(Pt)을 사용한다. 이 때, 촉매의 실험 조건에 따라 연료전지 두 전극의 반응이 달라지므로 촉매의 가변성 즉, 가변적인 전극 조건에 따른 전기화학적 특성이 면밀히 분석되어야 한다. 그러므로, 본 논문에서는 촉매의 변화에 기인한 가변적인 전극 특성에 따른 연료전지의 전기화학적 특성 분석을 실시하였다.

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이중층 Ti전극이 적용된 TCO-less 염료 감응형 태양전지에 관한 연구

  • Kim, Min-Tae;Kim, Yun-Gi;Wi, Seong-Seok;Kim, Dong-Hyeon;Lee, Hae-Jun;Lee, Ho-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.372-372
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    • 2011
  • 염료 감응형 태양전지는 상,하판 투명전극(TCO), 나노입자의 다공질 TiO2, 염료 고분자 층으로 구성된 광전극과 투명전극 및 백금(Pt) 박막으로 구성된 상대전극 그리고 두 전극 사이를 산화 환원용 전해질 용액으로 채우고 있는 구조이다. 이 구조에서 투명전극(TCO)은 재료비의 많은 부분을 차지하므로 제작비용 절감을 위한 TCO-less에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 TCO-less 염료 감응형 태양전지 제작을 위해 이중층 Ti 전극 구조를 제안하였다. 제작과정은 광조사 부분을 확보한 유리기판에 e-beam 증착법을 이용해 Ti 전극을 증착시킨 후 TiO2를 Ti전극과 일부 중첩하여 인쇄하고 그 위에 두 번째 Ti전극을 제작한다. 이중층 Ti전극 구조는 SEM, EIS 등의 분석장비를 사용하였고 기존 FTO 구조에 비해 단락전류밀도, 에너지 변환효율은 감소하였으나 직렬 내부저항이 약 27% 감소하여 fill factor가 28% 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

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Carbon nanofiber and metal oxide composites for photovoltaic cells

  • O, Dong-Hyeon;Gu, Bon-Yul;Bae, Ju-Won;An, Hyo-Jin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.412-412
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    • 2016
  • 염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cells, DSSCs)는 식물의 광합성원리와 매우 유사한 작동원리를 갖고 있는 전지이며, 간단한 구조, 저렴한 제조단가, 친환경성 등의 등의 장점으로 인하여 많은 관심을 모으고 있다. 이러한 염료감응 태양전지는 빛을 받아들인 염료분자가 전자-홀 쌍을 생성하며 전자는 반도체 산화물을 통해 이동되고 전해질의 산화환원 과정을 통해 염료 분자가 다시 환원되는 순환메커니즘을 따르고 있다. 일반적으로 염료감응 태양전지는 밴드 갭 에너지가 큰 반도체 산화물을 포함하는 작업전극, 산화환원 반응을 통해 전자를 염료로 보내는 전해질, 환원 촉매역할을 하는 상대전극으로 구성되어 있다. 특히, 상대전극으로는 우수한 촉매특성과 높은 전도성을 갖는 백금이 가장 많이 이용되고 있지만 가격이 비싸고 요오드에 취약하기 때문에 상용화에 큰 장애물이다. 따라서, 백금을 대체하기 위해 저가의 탄소나 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 그 중 탄소나노섬유(carbon nanofiber, CNFs)는 높은 표면적과 뛰어난 화학적 안정성으로 촉매효율을 증대시킬 수 있어 촉매물질로서 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 상대전극에 탄소나노섬유기반 복합체를 합성하였고, 성공적으로 저가격 및 고성능의 염료감응 태양전지를 제작하였다. 이때, 지지체인 탄소나노섬유는 전기방사법을 통해 합성하였으며, 수열합성법을 이용하여 금속산화물을 담지하였다. 이렇게 제작된 탄소나노섬유-Fe2O3 복합체는 scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, 그리고 X-ray photoelectron spectroscopy 통해 구조적, 화학적 특성을 평가하였으며 전기화학적 특성 및 광전변환 효율을 분석하기 위해 cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, 그리고 solar simulator를 사용하였다. 본 학회에서 위와 관련된 더 자세한 사항에 대해 논의할 것이다.

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