• 제목/요약/키워드: Glassy carbon electrode

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Electrochemical and Spectroscopic Studies on the Interaction between DNA and the Product of Enzyme-catalyzed Reaction of OPD-H2O2-HRP

  • Niu, S.Y.;Zhang, S.S.;Ma, L.B.;Jiao, K.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권6호
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    • pp.829-832
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    • 2004
  • The pure product of 2,3-diaminophenazine was prepared by the enzyme-catalyzed reaction of ophenylenediamine-$H_2O_2$-horseradish peroxidase and characterized by UV/Vis spectroscopy, IR spectroscopy and NMR spectroscopy. The electrochemical behaviour of 2,3-diaminophenazine on the glassy carbon electrode was studied. The interaction between 2,3-diaminophenazine and deoxyribonucleic acid was studied by cyclic voltammetry method and UV/Vis spectroscopy, which indicated that the interaction between them is intercalation. The influence of reacting time was also studied. The binding ratio of the 2,3-diaminophenazine-DNA complex is calculated to be 1 : 2 and the binding constant is to be $5.07{\times} 10^3L{\cdot}mol^{-1}$ at room temperature.

Electrocatalytic Reduction of Dioxygen by New Water Soluble Cobalt(II) Tetrakis-(1,2,5,6-tetrafluoro-4-NN'N''-trimethylanilinium)-β-octabromoporphyrin in Aqueous Solutions

  • 최은미;정해상;박덕희;최용국;전승원
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제20권9호
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    • pp.1056-1060
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    • 1999
  • New water soluble and highly electron deficient cobalt(II) tetrakis-(1,2,5,6-tertrafluoro-4-NN'N"-trimethyla-nilinium)-β-octabromoporphyrin [Co II (Br8TTFP)(Y)2] was synthesized and used for the electrocatalytic reduction of dioxygen. The first reduction of synthesized [Co II (Br8TTFP)(Y)2] involves one electron process to give metal centered [Co I (Br8TTFP)(Y)2]. The reduction of potential [E1/2 = -0.32 V] of [Co II (Br8TTFP)(Y)2] shifts positively 370 mV compared with that of [Co II (TTFP)(Y)2] due to the substituted bromide to β-pyrrole positions. The electrochemically reduced [Co I (Br8TTFP)(Y)2] binds dioxygen and catalytically reduces it to HOOH by 2e - transfer. Cyclic and hydrodynamic voltammetry at a glassy carbon electrode in dioxygen-saturated aqueous solutions are used to study the electrocatalytic pathway.

$NH_4^+$ 정량을 위한 Amperometric Enzyme Electrode (Amperometric Enzyme Electrode for the Determination of $NH_4^+$)

  • 서무룡;김재상;이심성;배준웅;이흥락;박태명
    • 대한화학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.937-942
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    • 1993
  • Immobilon-AV Affinity membrane에 L-glutamate dehydrogenase를 고정하여 유리질 탄소전극에 부착시킨 전극을 사용하여 암모니아를 전류법으로 정량하였다. 이때 환원형의 NADH가 $NAD^+$로 산화될 때 전류를 +1.0 volt vs. Ag/AgCl에서 측정하였다. 효소 고정화된 membrane을 부착시킨 전극의 감응 특성은 다음과 같다. 곧 직선 감응 농도 범위는 $4.0\;{\times}\;10^{-5}\;{\sim}\;4.0\;{\times}\;10^{-4}$ M이었으며, 정량한계는 2.0 ${\times}\;10^{-6}$ M이었다. 또한 감응 시간은 2분이었으며 효소 고정화된 막의 최적 pH와 수명은 각각 pH 7.3∼7.6 (Dulbecco's buffer 용액)과 25일이었다. 그리고 다른 생리활성 물질의 방해는 없었다.

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A Study on the Electrochemical Synthesis of L-DOPA Using Oxidoreductase Enzymes: Optimization of an Electrochemical Process

  • Rahman, Siti Fauziyah;Gobikrishnan, Sriramulu;Indrawan, Natarianto;Park, Seok-Hwan;Park, Jae-Hee;Min, Kyoungseon;Yoo, Young Je;Park, Don-Hee
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권10호
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    • pp.1446-1451
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    • 2012
  • Levodopa or L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) is the precursor of the neurotransmitter dopamine. L-DOPA is a famous treatment for Parkinson's disease symptoms. In this study, electroenzymatic synthesis of L-DOPA was performed in a three-electrode cell, comprising a Ag/AgCl reference electrode, a platinum wire auxiliary electrode, and a glassy carbon working electrode. L-DOPA had an oxidation peak at 376 mV and a reduction peak at -550 mV. The optimum conditions of pH, temperature, and amount of free tyrosinase enzyme were pH 7, $30^{\circ}C$, and 250 IU, respectively. The kinetic constant of the free tyrosinase enzyme was found for both cresolase and catacholase activity to be 0.25 and 0.4 mM, respectively. A cyclic voltammogram was used to investigate the electron transfer rate constant. The mean heterogeneous electron transfer rate ($k_e$) was $5.8{\times}10^{-4}$ cm/s. The results suggest that the electroenzymatic method could be an alternative way to produce L-DOPA without the use of a reducing agent such as ascorbic acid.

Electrochemical Oxygen Evolution Reaction on NixFe3-xO4 (0 ≤ x ≤ 1.0) in Alkaline Medium at 25℃

  • Pankaj, Chauhan;Basant, Lal
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.497-503
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    • 2022
  • Spinel ferrites (NixFe3-xO4; x = 0.25, 0.5, 0.75 and 1.0) have been prepared at 550℃ by egg white auto-combustion route using egg white at 550℃ and characterized by physicochemical (TGA, IR, XRD, and SEM) and electrochemical (CV and Tafel polarization) techniques. The presence of characteristic vibration peaks in FT-IR and reflection planes in XRD spectra confirmed the formation of spinel ferrites. The prepared oxides were transformed into oxide film on glassy carbon electrodes by coating oxide powder ink using the nafion solution and investigated their electrocatalytic performance for OER in an alkaline solution. The cyclic voltammograms of the oxide electrode did not show any redox peaks in oxygen overpotential regions. The iR-free Tafel polarization curves exhibited two Tafel slopes (b1 = 59-90 mV decade-1 and b2 = 92-124 mV decade-1) in lower and higher over potential regions, respectively. Ni-substitution in oxide matrix significantly improved the electrocatalytic activity for oxygen evolution reaction. Based on the current density for OER, the 0.75 mol Ni-substituted oxide electrode was found to be the most active electrode among the prepared oxides and showed the highest value of apparent current density (~9 mA cm-2 at 0.85 V) and lowest Tafel slope (59 mV decade-1). The OER on oxide electrodes occurred via the formation of chemisorbed intermediate on the active sites of the oxide electrode and follow the second-order mechanism.

수은피막 박막흐름전지를 이용한 Anthracycline계 항생제의 전류법 정량 (Amperometric Determination of Anthracycline Antibiotics with the Mercury Film Thin Layer Flow Cell)

  • 김경은;한영희
    • 분석과학
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    • 제17권6호
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    • pp.470-475
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    • 2004
  • 박막흐름전지 (TLFC)의 작업전극인 유리질 탄소전극 (GCE; $A=0.208cm^2$) 표면에 $5{\mu}L$의 HgO 피복용액 (0.5% HgO + 0.25% polystyrene/cyclohexanone)을 피복시키고 pH 4.5 acetate buffer를 흘려주면서 -0.40 V에서 300초간 전해시켰을 때 doxorubicin의 전기환원에 대하여 최대의 감도를 나타내는 수은피막 박막흐름전지 (MFTLFC)를 제작할 수 있었다. MFTLFC에서 doxorubicin은 Ag/AgCl (3 M NaCl)에 대하여 -0.53 V에 이르러 확산전류 (Id)값을 주었으며 수식하지 않은 GCE를 사용한 박막흐름전지 (TLFC)에서 보다 1.7배 더 큰 Id를 나타내었다. 봉우리 면적 (전하)을 doxorubicin과 daunorubicin 표준용액 농도에 대하여 도시한 결과, $1.0{\times}10^{-8}M{\sim}1.0{\times}10^{-6}M$ 농도범위에서 검량인자는 각각 $1.12{\times}10^8{\mu}C/M$ (상관계수: 0.969)과 $0.98{\times}10^8{\mu}C/M$ (상관계수: 0.999)이었다.

Ion-Imprinted Polymers Modified Sensor for Electrochemical Detection of Cu2+

  • An, Zhuolin;Liu, Weifeng;Liang, Qi;Yan, Guang;Qin, Lei;Chen, Lin;Wang, Meiling;Yang, Yongzhen;Liu, Xuguang
    • Nano
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    • 제13권12호
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    • pp.1850140.1-1850140.9
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    • 2018
  • An electrochemical sensor ($Cu^{2+}$-IIPs/GCE) was developed for detection of $Cu^{2+}$ in water. $Cu^{2+}$-IIPs/GCE was prepared by dispersing $Cu^{2+}$ imprinted polymers ($Cu^{2+}$-IIPs) on a preprocessed glassy carbon electrode. $Cu^{2+}$-IIPs were synthesized on the surface of modified carbon spheres by ion imprinting technology. The electrochemical performance of $Cu^{2+}$-IIPs/GCE was evaluated by differential pulse voltammetry method. The response of $Cu^{2+}$-IIPs/GCE to $Cu^{2+}$ was linear in $1.0{\times}10^{-5}mol/L$ to $1.0{\times}10^{-3}mol/L$. The detection limit was $5.99{\times}10^{-6}mol/L$ (S=N = 3). The current response value of $Cu^{2+}$-IIPs/GCE was 2.14 times that of the nonimprinted electrode. These results suggest that $Cu^{2+}$-IIPs/GCE can detect the concentration of $Cu^{2+}$ in water, providing a new way for heavy metal ions adsorption and testing.

니켈(II)-거대고리 착물과 폴리 우레탄으로 변성한 이중 전극에서 에피네피린의 전기화학적 정량 (Electrochemical Determination of Epinephrine Using Doubly Modified Electrodes with Ni(II)-Macrocyclic Complex and Polyuretane)

  • ;조형화;권수경;이상학;배준웅
    • 전기화학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.190-195
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    • 2007
  • 본 연구는 뇨 속에 있는 에피네피린을 선택적으로 정량하기 위한 새로운 전기화학적 센서를 제작하고 그 특성을 연구한 것이다. 전극의 제작은 유리질 탄소전극에 촉매능이 있는 니켈(II)거대고리 착물을 전착시킨 후, 그 위에 생체적합성이 좋으며 음의 하전을 띤 polyuretane benzyl L-glutamate(PUBLG)로 막을 입힌 이중 폴리머 전극이다. 이 전극은 뇨 속에 있는 많은 방해물질에 대하여 좋은 선택성을 보였으며, 우수한 장기 안정성을 보였다. 최적 실험조건하에서 이 전극을 이용한 에피네피린의 정량범위는 $8.0\;{\times}\;10^{-7}\;M$에서 $2.0\;{\times}\;10^{-4}\;M$이고, 검출한계는 $1.0\;{\times}\;10^{-7}\;M$이다. 완충용액으로 5 배 희석한 뇨 시료에서 에피네피린의 회수율은 6 회 측정에서 $101.5({\pm}3.2)%$ 이었다.

폴리피롤 막으로 변성시킨 유리질 탄소 및 백금 전극에서 Cr(Ⅵ) 이온의 정량 (Determination of Cr(Ⅵ) by Glassy Carbon and Platinum Electrodes Modified With Polypyrrole Film)

  • 유광식;우상범;정지영
    • 대한화학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.407-411
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    • 1999
  • 본 연구에서는 유리질 탄소전극과 백금 전극의 표면에 폴리피롤 막을 도포 시킨 PPy/GC 및 PPy/Pt 변성전극을 제조하고, 이들 변성 전극들을 작업전극으로 구성한 3-전극 장치를 이용하여 Cr(VI)의 정량분석을 시도하였다. 변성전극들은 +1.0V∼-1.0V를 50 mV/sec로 전위를 걸어주어 순환 전압 전류법으로 쉽게 제조할 수 있었으며, 26회 반복 주사함으로써 연구에 필요한 막의 두께를 조절하였다. PPy/GC 변성전극에서 Cr(VI)의 환원 반응은 +0.6V∼-0.5V(vs. Ag/AgCl)까지 넓은 범위에서 환원되는 경향을 보였으며,-0.25V(vs.Ag/AgCl)의 전위에서 최대 환원 봉우리를 가짐을 알 수 있었다. 이 전위에서 검량곡선을 조사한 결과, 0.1 ppm에서 60.0 ppm의 농도범위에서 기울기가 1.75 mA/ppm이고, 상관계수가 0.998인 좋은 직선관계를 가졌다. PPy/Pt 변성전극에서도 Cr(VI)의 환원 거동은 PPy/GC 변성전극과 유사하였으며, 검량곡선은 1.0 ppm∼60.0ppm의 농도범위에서 직선관계를 가졌다. 이때의 기울기와 상관계수는 각각 0.5 mA/ppm 및 0.923이었다. 그러나 선택성은 PPy/GC 변성전극이 약 3 배정도 우수하였다. PPy/GC 변성전극에서 Cu(II), As(III), pb(II) 및 Cd(II)등은 환원 경향을 보이지 않았으므로, Cr(VI)의 정량분석에는 방해하지 않았다.

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폴리이온복합체를 이용하여 글루코스 산화효소를 고정화한 바이오전지용 효소전극 제조 (Preparation of Enzyme Electrodes for Biofuel Cells Based on the Immobilization of Glucose Oxidase in Polyion Complex)

  • 린 타이 미 그웬;이남;윤현희
    • 공업화학
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    • 제24권1호
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    • pp.99-103
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    • 2013
  • 유리화탄소전극 위에 탄소나노튜브(CNT), 전하전달체(CTC), 글루코스 산화효소(GOx), 폴리이온복합체(PIC, poly-L-lysine hydrobromiderhk과 poly(sodium 4-styrenesulfonate) 혼합물)를 순차적으로 도포하여 글루코스/산소 바이오전지용 효소전극을 제조하였다. 또한, CNT, bilirubin oxidase (BOD), 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS), 그리고 PIC 등의 층으로 제조한 전극을 바이오캐쏘드로 사용하여 바이오전지를 제조하였다. CNT와 CTC가 전극의 성능에 미치는 영향을 조사하였으며, 글루코스농도 5, 20, 200 mM에서 각각 3.6, 10.1, $46.5{\mu}W/cm^2$의 최대전력밀도를 나타내었으며, 본 연구에서 제시한 전극이 바이오전지 및 바이오센서의 개발에 활용될 수 있다는 것을 보여주었다.