• 제목/요약/키워드: 전극 전위

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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.

15-Crown-5-Anthracene 막을 이용한 요 중의 칼륨이온 분석에 미치는 초음파 전처리의 효과 (Effect of Ultrasonic Pretreatment on Analysis of Potassium Ion in Human Urine Using 15-Crown-5-Anthracene-based Membrane)

  • 이지영;장혜영;배준웅
    • 대한화학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.13-18
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    • 2003
  • 요(urine) 시료 중의 칼륨 이론을 전위차법으로 분석하기 위한 전처리 방법을 개발하기 위하여 초음파의 분해 효과를 이용하였다. $NH_4{^+}$의 농도가 상대적으로 높은 요 시료 속에서 첨가한 $K^+$에 대한 검정 곡선을 구하기 위하여 $NH_4{^+}$에 대한 $K^+$의 선택성이 좋은 N-(4'-benzo-15-crown-5)-anthracene-9-imine을 이온선택성 전극 물질로 사용하였다. 1.0M $HNO_3$으로 산성화시킨 요 시료를 초음파로 100 s 동안 전처리시키려면 요 중의 단백질을 85.1%까지 제거시킬 수 있었다. 이렇게 전처리된 시료에서 얻은 막전극의 감응 전위에 대한 기울기는 log [$K^+$]=-5~-1의 직선범위(r=0.9997)에서 54.6(${\pm}0.2,\;n=5$) mV/decade였다. $HNO_3$으로 초음파처리한 요 시료에 산화제인 $H_2O_2$를 첨가하면 $HNO_3$만으로 전처리시켰을 때보다 단백질 제거율이 10% 증가하여 최대 95%까지 제거되었다. 요 시료에 첨가한 $K^+$에 대한 감응 전위의 기울기 또한 56.7(${\pm}0.1,\;n=3$) mV/dacade로 증가하였다. 검정 곡선을 연속적으로 얻었을 때, 막전극 표면을 초음파로 세척하여 20회까지 안정한 감응 기울기를 얻을 수 있었다. 이 결과들로부터 초음파를 이용한 전처리법은 간단하고, 짧은 시간 내에 요 중의 단백질을 약 95%까지 제거시켜서 막전극의 감응 특성을 증진시킨 방법이었다.

산성비의 pH 측정에 대한 연구 (A Study on the Electrometric Measurement of the pH of Acid Rain)

  • 이화심;김명수
    • 대한화학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.10-16
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    • 2000
  • 일반적으로 산성비는 이온세기가 낮아 저항이 크고 완충능이 없는 용액이다. 그러므로 산성비의 pH측정 시, 시료용액의 액간접촉전위는 이온세기의 차이로 인해 pH표준용액의 액간접촉전위와 달라서 pH 측정값에 오차가 발생될 수 있다. 실제 1998년도 대덕연구단지에 내린 빗물의 평균 전도도 값이 12.8 ${\mu}S/cm$인데 비해, pH 표준용액의 전도도 값은 약 5,980 ${\mu}S/cm$으로 이온세기의 차이가 크다. 본 연구에서는 산성비의 pH를 측정할 때 액간접촉전위로 인해 발생되는 오차를 보정하기 위해, 빗물과 비슷한 pH와 전도도를 가지는 묽은 황산의 물성조절표준물(Quality Control Standard, 이하 QCS로 표기)을 제조하여 사용하였다. QCS의 pH값을 액간접합이 없는 수소전극 시스템으로 인증한 다음, 유리전극으로 다시 pH를 측정하여 그 차이값 만큼 보정하였다. 아울려 이 방법으로 1998년도 대덕연구단지에 내린 빗물의 pH를 측정하였다.

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강철보호를 위한 폴리아닐린 분산 코팅의 전기화학 및 부식특성 (Electrochemistry and Corrosion Characteristics of Polyaniline Dispersion Coating for Protection of Steels)

  • 허재훈;오응주;조정환
    • 전기화학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.113-118
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    • 2003
  • 폴리아닐린 분말과 고분자 계면활성제, cyclohexanone용매를 micro-milling장치내에서 분산시켜 (m입자 크기를 갖는 가공용이한 분산액을 제조하였다. 분산액을 백금 전극 위에 코팅하여 얻은 분산박막의 전기화학적 특성들은 순환전압전류법(CV)을 이용하여 조사하였다. CV의 결과에 의하면 폴리아닐린 분산박막이 순수한 폴리아닐린 박막과 유사한 전기화학적 특성을 갖는 것으로 나타났다. $3wt.\%$ NaCl용액에서 수행한 분극실험과 열린회로전위 측정 실험에서는 PANI분산액을 철표면에 코팅하면 부식전위가 증가하였다. 분산박막/철 전극의 열린회로전위값(OCP, Voc)이 분산액의 제조 조건에 따라 변화가 있음을 관찰하였다. 이러한 결과들은 본 연구에서 사용한 전도성 고분자 분산액이 철의 부식방지코팅물질로서 유용성을 갖고 있다는 것을 보여주고 있다.

KNiFe(CN)6 전기화학적 이온교환체를 이용한 세슘 양이온의 분리에 관한 연구 (A Study on the Separation of Cesium Cations by Using Electrochemical Ion Exchanger of KNiFe(CN)6)

  • 황영기
    • 전기화학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.256-263
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    • 2012
  • 본 연구에서는 전기화학적 이온교환체 중의 하나인 nickel hexacyanoferrate($KNiFe(CN)_6$) 막 전극을 사용하여 세슘 양이온을 분리하는 실험을 수행하였다. 1.0M $NaNO_3$와 1.0M $CsNO_3$의 단일성분계 및 이성분계 수용액에서 순환전위곡선을 측정하여 전극전위, 전류, 전기량의 변화 거동을 조사하였으며, 실험 전과 후에 $KNiFe(CN)_6$ 막의 구조 형태와 원자조성의 변화를 각각 SEM과 EDS 분석을 통하여 조사하였다. 또한 나트륨과 세슘 용액에서 교대로 이온교환 반응을 수행하여 측정한 순환전위곡선과 원자조성으로부터 $KNiFe(CN)_6$의 이온 선택성을 조사하였다. 본 연구의 실험 결과에 의하면, 전기를 인가한 $KNiFe(CN)_6$ 이온교환체는 화학적 유 무기물 이온교환체에 비해 약 40배 이상의 우수한 내구성을 가짐을 알 수 있었다. 또한 $KNiFe(CN)_6$ 이온교환체는 나트륨보다 세슘에 대해 보다 높은 선택도를 가짐을 확인할 수 있었다.

용융 (60 몰% $AlCl_3$-40 몰% NaCl) 염 속에서의 알루미늄전극의 반응속도론적 연구 (A Kinetic Study of the Aluminum Electrode in Molten 60 Mole Percent $AlCl_3$-40 Mole Percent NaCl at 453${\circ}K$)

  • G. F. Uhlig;T. N. Andersen;S. Johns;H. Eyring
    • 대한화학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.400-407
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    • 1974
  • 60몰%$AlCl_3$-40몰% NaCl의 용융염($453^{\circ}$<\TEX>K)속에든 알루미늄 전극에 대하여 전류-전압 편극곡선을 얻었다. 50mA/$CM^2$보다 큰 전류밀도에서는 옴-저항에 의한 전위차가 양극전위에 상당히 기여하므로 저항이 큰 $AlCl_3$(혹은 $AlCl_3$ 의 농도가 큰 멜트)의 층이 양극표면에 가까이 형성된다고 결론지었다. IR-전위차에 대하여 보정한 후의 Tafel곡선과 Allen-Hickling 곡선으로 부터 겉보기 transfer-coefficient, ${\alpha}_a$=(2.3RT/F)(dlogi/d${\eta}$)=$1.5{\pm}0.25$가 얻어졌다. 약 30mA/$cm^2$보다 큰 음극전류밀도에서는 느린 이온확산과 dendrite 생장 때문에 속도론적 측정이 방해 받았다.

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인도네시아 중부 칼리만탄 타란지역에서의 물리탐사 (Geophysical Survey in the Taran Area on the Central Kalimantan, Indonesia)

  • 조진동;김인준;박인화
    • 자원환경지질
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    • 제35권2호
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    • pp.155-162
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    • 2002
  • 천열수 광상 함금석영맥이 도처에 발달하고 있는 인도네시아 중부 칼리만탄 타란 지역에서 천부 지질정보 획득(지질구조 및 광상분포 확인)을 목적으로 1999년 9월30일부터 10월27일 가지 28일간의 일정으로 자연전위탐사, In-suite 대자율 측정 및 전기 비저항 탐사법를 수행하였다. 자연전위탐사/in-suite 대자율 측정은 10m$\times$250m 간격으로 5개 측선에서, 쌍극자 탐사는 전극간격 ${\alpha}$=30 m, 전극배열 n=7으로 1개 측선에서 행하였다. 탐사결과. 한금 석영맥의 분포지역은 유화광물을 많이 포함하는(은, 아연 및 연의 광화작용)형태, 유화광물을 적게 포함하는(금 광화작용)형태 지역으로 분리 할 수 있다. 측선5에서 낮은 비저항값을 보여주는 구간은 파쇄대, 유화광물을 많이 포함하고 있는 구간을 의미한다.

철전극 표면 부동화막의 생성과 초기단계의 변화 (The Early Stages of Formation of the Passivation Film on Iron Electrode. Electrochemical and Automatic Ellipsometry Investigation)

  • 여인형;백운기
    • 대한화학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.271-278
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    • 1984
  • 염기성 용액에서 기계적으로 연마한 고순도 철의 전위를 환원 전위로부터 부동화 전위로 급격히 변화시켜서 부동화 막이 전극표면에 형성되게 하면서 철의 반사율 변화와 타원편광반사법(Ellipsometry) 측정을 하였다. 철 표면이 부동화 될때 일어나는 반사광의 편광 파라메터(${\Delta},\;{\psi}$)와 반사율(R) 변화를 자동화된 타원편광반사계로 기록하였고, 이로부터 철을 부동화 상태에 들어가게 하는 표면막의 두께(${\tau}$)와 광학상수(n, k)들의 변화하는 값을 계산할 수 있었다. 광학상수 값들로 나타나는 막의 성질이 시간에 따라 급격한 전이를 하는 것은 관찰되지 않았으며, 비교적 짧은 시간(수초)내에 정상 상태 값에 접근하였다. 효과적으로 부동화를 일으키는 막의 두께는 $14\;{\sim}\;23{\AA}$의 범위에 있었다. 형성된 부동화 막은 용액의 pH가 큰 경우에는 얇고 치밀한 구조를 가진 것으로 보이며, pH가 작은 경우에는 두께는 두껍지만 pH가 큰 경우보다 덜 치밀한 부동화 막이 형성되는 것으로 보였다. 이들 부동화 막은 약간의 흡광성을 가지는 것으로 나타났다.

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Bi2O3를 첨가한 8M KOH용액에서 다결정 Ag전극의 전기화학적 거동 (Electrochemical Behaviors of Polycrystalline Silver Electrodes in 8M KOH Solutions Containing Bi2O3)

  • 허태욱;공영경;정원섭
    • 전기화학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.17-23
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    • 2005
  • $Bi_2O_3$를 첨가한 8M KOH용액에서 다결정 Ag전극의 전기화학적인 거동과 생성된 산화물들의 미세조직 변화를 분석하였다. $Bi_2O_3$를 첨가한 8M KOH용액에서 Ag 산화물뿐만 아니라 새로운 Ag-Bi-O화합물들이 생성되는 것을 알 수 있었다. Ag(I) 산화물 생성 전위 영역에서는 $Ag_2O$ 이외에, Ag-Bi-O 화합물이 핵 생성과 3D성장 과정에 의해서 생성되고, Ag(II)산화물 생성 전위 영역에서는 AgO뿐만 아니라 새로운 Ag-Bi-O화합물들이 핵 생성과 3D성장 과정에 의해서 생성되었다. Ag(I) 산화물 생성 전위에서 두 가지 형상의 Ag(I) 산화물이 생성되는 것을 SEM 조직에 의해 관찰하였다.

니켈/철 축전지의 철전극에 관한 연구(I) -철전극의 고이용률화- (A Study on Iron Electrode of Ni/Fe Battery(I) -High Utilization of Iron Electrode-)

  • 김운석;조원일;조병원;윤경석;신치범
    • 공업화학
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    • 제5권1호
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    • pp.44-53
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    • 1994
  • 고성능 니켈-철 축전지를 개발하기 위하여 알칼리 축전지로 이론적 용량밀도가 높고 저공해성, 저렴한 가격, 자원의 풍부성 등의 우수한 장점을 가지고 있는 철전극에 대한 연구를 수행하였다. 충방전반응의 특성을 전위주사법, SEM, XRD 분석으로 조사하였으며, 또한 전극용량을 정전류 충방전시험법으로 조사하였다. 철의 순도와 입자크기가 전극용량에 크게 영향을 미쳤으며, 첨가제 $Na_2S$는 전극의 부동태화를 방지하고 수소과전압을 높여 전극용량을 20% 정도 증대시켰다. 전극의 안정성과 용량은 Ni-fibrex와 foamed Ni집전체를 사용하여 증대시켰으며, 또한 소결온도에 영향을 받았다. 전극용량은 350 mAh/g(0.2 C)으로 나타났는데, 이는 이용률 36%에 해당한다.

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