• 제목/요약/키워드: 순환전위전류

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Schiff Base Co(II) 착물이 변성된 유리질 탄소전극에서 산소 환원의 전기촉매 효과 (Electrocatalytic Effect of Dioxygen Reduction at Glassy Carbon Electrode Modified with Schiff Base Co(II) Complexes)

  • 성정섭;채희남;최용국
    • 분석과학
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    • 제11권6호
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    • pp.460-468
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    • 1998
  • $SOPDH_2$, $SNDH_2$, $EBNH_2$, $PBNH_2$ Schiff base 리간드와 이들의 [$Co(II)(SND)(H_2O)_2$], [$Co(II)(SOPD)(H_2O)_2$], [$Co(II)(EBN)(H_2O)$], [$Co(II)(PBN)(H_2O)$] 착물들을 합성하였다. Co(II) 착물들에서 Schiff base 리간드와 Co(II)의 몰 결합 비는 1:1로 주어졌으며 6배위 결합을 합성하였다. Co(II) 착물이 수식된 유리질 탄소전극을 사용하여 1 M KOH 수용액에서 산소 환원 반응을 순환 전압전류법으로 알아보았다. Schiff base Co(II) 착물이 수식된 전극에서의 산소의 환원 전류는 알몸 유리질 탄소전극에서 보다 더 증가하였고 환원 전위는 양전위 방향으로 더 이동하였다. 산소 환원 반응에 관여한 전자수와 교환 속도 상수 값은 순환 전압전류 곡선으로부터 구하였다. 산소 환원 반응경로는 최종 생성물이 $H_2O_2$로 가는 $2e^-$ 전이 반응을 나타내었으며 촉매가 수식된 전극에서의 교환 속도 상수는 알몸전극의 값에 비해 약 2~10배 정도 증가하였다.

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액체/액체 계면에서 테트라사이클린 전이반응의 전기화학적 분석 및 응용 (Electrochemical Analysis and Applications of Tetracycline Transfer Reaction Process at Liquid/liquid Interfaces)

  • 리우샤오원;한혜연;고은서;이혜진
    • 공업화학
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    • 제28권5호
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    • pp.506-512
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    • 2017
  • 편극화된 물/1,2-dichloroethane (1,2-DCE) 계면에서 이온화가 가능한 테트라사이클린(tetracycline, TC) 화학종 전이 반응을 순환전압전류법과 시차펄스전위법을 이용하여 조사하였다. 물의 pH 변화에 따라 전하 상태가 다른 TC 이온 화학종이 물/1,2-DCE 계면에서 전이하는 전위 값을 측정하여 TC 이온의 상 분배 도표를 얻었다. 이를 통해 각 pH에 따라 수용액 또는 유기 용액 층에서 좀 더 우세한 TC 이온 화학종 형태를 확인하였다. 이와 함께 상기 계면에서 TC 전이 반응의 형식 전이 전위, 분배 계수 및 Gibbs 에너지 값을 포함한 열역학적 정보를 얻었다. 또한 TC 이온을 정량 분석 가능한 센서로 제작하기 위해 고분자 박막에 단일 마이크로 홀을 만들고 유기성의 polyvinylchloride-2-nitrophenyloctylether (PVC-NPOE) 젤을 도포하여 물/젤 계면을 형성하였다. 물/1,2-DCE 계면에서 TC 이온의 전이 반응과 매우 유사하게 수용액의 pH가 4.0일 때 TC 이온의 농도 변화에 따라 전류 값이 증가하는 것을 순환전압전류법으로 관찰하였다. 시차펄스벗김전위법을 이용하여 상기 물/젤 계면에서 완충 수용액에 존재하는 TC 화학종을 $5{\mu}M$까지 검출할 수 있었으며, $5{\mu}M$에서 $30{\mu}M$까지 정량분석 할 수 있었다.

바이오센서 응용을 위한 그래핀 전극 표면의 결함준위에 따른 전기화학적 특성 분석

  • 박민정;황숙현;임기홍;최현광;전민현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.386.2-386.2
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    • 2014
  • 본 연구에서는 바이오 센서 응용을 위해 그래핀을 전극으로 제작하여 그래핀 표면 결함준위에 따른 센서의 민감도를 전기화학 실험을 통해 관찰하였다. 그래핀은 니켈/구리촉매를 이용한 저 진공 화학 기상 증착 장비(Low-Pressure Chemical Vapor Deposition; LP-CVD)와 Photo-lithography로 제작한 것과 탄소 산화물을 환원시켜 만든 환원-그래핀, 두 가지를 사용하였다. 전기화학 실험에서 그래핀 전극 및 Silver/Silver chloride (Ag/AgCl), Fluorine doped Tin Oxide (FTO)은 작업 전극 및 기준 전극, 상대 전극으로 각각 사용하였고, 반응용액은 potassium hexacyanoferrate (III)를 농도를 다르게 하여 사용하였다. 그래핀의 표면 상태, 층수, 결함 정도 등 구조적인 특성은 원자력현미경(Atomic Force Microscopy; AFM), 주사 전자 현미경(Secondary Electron Microscopy; SEM)과 Raman spectroscopy를 각각 이용하여 확인하였고, 그래핀의 결함준위에 따른 반응면적 및 센서 감도 의존성을 전류모드-원자력현미경(Current-Atomic Force Microscopy; I-AFM)과 전기화학 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy; EIS)를 통해 그래핀 전극의 성능을 분석하고, 그래핀 결함 준위에 따른 센서 감도 의존성은 순환전위 분광법 (Cyclic Voltammetry; CV)를 이용하여 관찰하였다. 또한 농도가 다른 반응용액은 센서의 민감도를 관찰하는데 사용하였다. 결과적으로 LP-CVD로 성장한 그래핀과 환원-그래핀의 결함준위에 따른 센서의 성능을 비교 분석한 결과와 반응용액 농도에 따른 센서의 민감도 결과는 그래핀 바이오센서에 대한 응용 및 상용화를 앞당기는데 기여할 것으로 예상한다.

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사용후핵연료 전기환원 공정에서의 알카리, 알카리토 금속 산화물들의 거동 분석 (Analysis of AM and AEM Oxides Behavior in a SF Electrolytic Reduction Process)

  • 박병흥;강대승;서중석;박성원
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.268-277
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    • 2004
  • 사용후핵연료 차세대 관리공정의 주된 단위 공정인 전기 환원에 의한 금속 전환 공정에서의 핵종 거동 및 분포에 관한 기초 연구의 일환으로 고방열성 핵종인 알카리, 알카리토 금속 산화물들의 고온 용융염에서의 전기 화학적 특성을 측정 분석함으로서 전기 환원 공정에서의 거동을 예상하였다. LiCl-$Li_2O$ 용융염계에서 Cs, Sr 및 Ba은 Li 보다 높은 진위에서 환원되며 환원 전위는 서로 근접해 있는 것으로 측정되었다. 이에 따라 사용후핵연료의 전기 환원 과정에 Li 환원을 매개로 한 반응 메카니즘에 저해를 일으키지 않을 것으로 예측되었다. 알카리, 알카리토 금속의 환원조건에서 공정이 운전될 경우 자유에너지 변화의 계산을 통해 알자리, 알카리토 금속이 용융염으로 재순환됨을 확인 하였으며 전류 범위에 따른 금속 원소의 농도 변화를 측정하여 알카리, 알카리토 금속의 물질 전달에 대한 전류의 영향을 평가하였다.

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양극산화에 의해 제조된 $TiO_2$ 전극의 광전기화학적 성질 (Photo-Electrochemical Properties of $TiO_2$ Electrodes Prepared by Anodic Oxidation)

  • 최용국;이순기;최규원;성정섭;조기형
    • 대한화학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1010-1018
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    • 1993
  • 티타늄 금속판을 양극산화하여 제조한 $TiO_2$ 박막을 전극으로 사용하여 1M NaOH 용액에서 광전기화학적 성질을 연구하였다. $TiO_2$ 전극들의 flatband potential은 대략 -0.8V 정도로 이들 값은 단결정 $TiO_2$에서 보다 0.2V만큼 양전위 방향으로 이동되어 나타났다. 순환 전압 전류법에 의한 산소의 환원전위는 SCE에 대해 -0.95V 근처에서 나타났으며, 반응은 전체적으로 비가역적으로 진행되었다. 또한 전극의 광전류는 단결정 $TiO_2$에서 보다 더 단파장에서 나타났으며 전류밀도는 감소되었다.

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네모파 흡착 벗김 전압전류법에 의한 플루오로퀴놀론 계 항생제의 검출 (Determination of Fluoroquinolone Antibacterial Agents by Square Wave Adsorptive Stripping Voltammetry)

  • 부한길;송연주;박세진;정택동
    • 전기화학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.63-69
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    • 2010
  • 플루오로퀴놀론 계 항생제들의 전기화학적 거동을 카본 페이스트 전극 (carbon paste electrode ; CPE)을 사용하여 순환 전압전류법 (cyclic voltammetry)과 네모파 흡착 벗김 전압전류법 (square wave adsorptive stripping voltammetry)으로 연구하였다. Enrofloxacin (ENR), Norfloxacin (NOR), Ciprofloxacin (CIP), Ofloxacin (OFL), Levofloxacin (LEV) 등 5가지 플루오로퀴놀론 계 항생제에 대한 전기화학적 분석을 수행하였다. pH 4.5인 아세트산 완충 용액 (acetate buffer) 에서 플루오로퀴놀론 계 항생제의 산화 전위는 Ag/AgCl 기준 전극에 대하여 각각 ENR : 0.952V, NOR : 1.052 V, CIP : 1.055 V, OFL : 0.983 V, LEV : 0.990 V 의 값을 나타내었으며, 네모파 흡착 벗김 전압전류법에 의한 산화 전류는 $0.2\;{\mu}M$에서 $1\;{\mu}M$ 사이의 농도영역에서 각 항생제의 농도와 선형을 나타내었다.

Bilirubin의 전기화학적 환원거동 (Electrochemical Reduction Behavior of Bilirubin)

  • 배준웅;이흥락;정미식;박태명
    • 대한화학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.374-378
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    • 1991
  • pH 7.8의 인산 완충용액에서 Bilirubin의 전기화학적인 환원거동을 직류 폴라로그래피, 시차 펄스폴라로그래피, 순환 전압전류법 및 정전위 전기량법으로 조사하였다. 직류 폴라로그램에서 반파전위가 -1.32V와 -1.51V vs. Ag/AgCl인 2개의 환원파를 확인하였고, 각 환원파의 전류유형은 제1환원파는 확산지배적인 전류였으며 제2환원파는 반응성전류가 약간 포함된 확산전류였다. 그리고 각 환원단계는 모두 비가역적이었다. 또한 Bilirubin의 농도가 3.4 ${\times}$ 10$^{-4}$M 이하일 때 나타나는 전방파가 흡착에 의한 전류임을 확인하였다. 환원반응에 관여하는 전자수는 제1단계에서는 2개였으며, 제2단계에서는 1개였다.

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세개의 오스뮴 고분자를 이용한 요산의 전기화학적 측정방법 (Electrochemical Detection of Uric Acid using Three Osmium Hydrogels)

  • 전원용;최영봉
    • 전기화학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.29-38
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    • 2016
  • 전기화학적 방법을 통한 요산 (Uric acid) 정량분석을 위해 수용성 고분자 (hydrogel polymer)를 배위시킨 오스뮴 고분자 화합물과 요산 산화효소 (Uricase), 가교를 위한 PEGDGE (poly(ethylene glycol) diglycidyl ether)가 혼합된 용액을 스크린 프린팅된 탄소 전극 (SPCEs) 위에 흡착하여 측정하였다. 수용성 오스뮴 고분자의 전위를 조절하기 위해 리간드인 피리딘링의 4번 위치에 다른 전기음성도의 작용기를 갖는 오스뮴 고분자 화합물을 합성하였다. 합성된 오스뮴 고분자 화합물은 PAA-PVI (Poly(acrylic acid)-poly(vinyl imidazole)-$[osmium(4,4^{\prime}-dichloro-2,2^{\prime}-bipyridine)_2Cl]^{+/2+}$), PAA-PVI-$[osmium(4,4^{\prime}-dimethyl-2,2^{\prime}-bipyridine)_2Cl]^{+/2+}$, PAA-PVI-$[osmium(4,4^{\prime}-dimethoxy-2,2^{\prime}-bipyridine)_2Cl]^{+/2+}$이다. 제작된 효소전극은 순환전압전류법 (cyclic voltammetry)을 통해 uric acid에 의한 오스뮴 고분자 화합물들의 산화 촉매 전류(oxidation catalytic current)를 측정하여 uric acid의 농도를 정량적으로 분석할 수 있었다. 오스뮴 고분자 화합물들 중 0.215 V의 산화환원 전위를 갖는 $PAA-PVI-[Os(dme-bpy)_2Cl]^{+/2+}$ (PAA-PVI-osmium$(4,4^{\prime}-dimethyl-2,2^{\prime}-bipyridine)_2Cl$]$^{+/2+}$) 화합물을 이용하여 대표적인 간섭물질인 아스코르브산 (AA)과 포도당 (glucose)의 산화 신호의 간섭효과를 피할 수 있었다. 이를 이용하여 제작된 전극은 0.33 V 전위에서 다양한 농도의 uric acid (1.0, 1.5, 2.0, and 5.0 mM)의 전류를 측정한 결과 $r^2=0.9986$의 좋은 선형성을 갖는 것을 확인하였다. 이는 복잡하지 않은 간단한 방법과 일회용의 전극을 사용하기 때문에 현장현시 검사 (point of care; POC)에 적합한 요산측정용 바이오센서로서의 가능성을 확인 할 수 있었다.

순환전압전류법과 일정전류전위차법을 이용한 PBD와 PVK의 이온화에너지, 전자친화도 및 전기화학적 특성에 관한 연구 (Study on The lonzation Potential, Electron Affinity and Electrochemical Property of PBO and PVK using Cyclic Voltammetry and Constant Current Potentiometry)

  • 형경우;최돈수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권12S호
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    • pp.1273-1277
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    • 2003
  • The effects of molecular structure on the redox properties are explored by the cyclic voltammetry, constant current potentiometry and spectroscopy using the thin films of organic electroluminescence materials of Poly(N-vinylcarbazole); PVK and 2- (4'-tert-butylphenyl) -5-(4"-bisphenyl) -1,3,4-oxadiazole; PBD. The UV/visible absorption maxima and band gap (E$\_$g/) show at 310nm (4.00eV) and 368nm (3.37eV) for FBD, 344nm (3.60eV) and 356nm (3.48eV) for PVK, respectively. The measured electrochemical ionization potential (IP) and electron affinity (EA) of these materials we 5.87 and 2.82eV for PBD, 5.80 and 3.17eV for PVK, respectively. The electrical band gaps are 3.05eV for PBD and 2.78eV for PVK, respectively. The electrical hole gap and electron gap with respect to the first rising potentials and the inflection potentials are obtained to be 0.39V and 0.41V for PBD, 0.25V and 0.28V for FVK, respectively.

인공해수에서 구리의 부식과 부동화 반응 (Corrosion and Passivation of Copper in Artificial Sea Water)

  • 천정균;김연규
    • 대한화학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.305-311
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    • 2007
  • 정류상태(steady state)와 과도상태(transient state)의 Tafel 기울기, 순환 전압-전류 곡선, 임피던스 측정자료에 기초하여 인공해수에서 구리의 부식과 부동화에 대한 반응 메커니즘을 제안하였다. 구리의 산화환원 반응은 인공해수에서의 산소농도와 전극전위에 의존함을 알 수 있었다.