• 공업화학
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• 제7권2호
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• pp.280-288
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• 1996

여러 가지 전착 조건에서 티타늄 기판상에 이산화납을 전착시킨 전극을 사용하여 전해질 용액 중에서 오존을 발생시킬 경우 전착된 이산화납의 결정표면 양상이 오존발생 전류효율에 미치는 영향과 이산화납 전극의 표면구조 변화를 고찰하였다. 또한 백금 디스크전극 위에 이산화납을 전착시킨 회전전극을 이용하여 산소전이반응이 오존발생에 미치는 영향과 오존발생용 전극으로 개발하기 위해 이산화납의 내식성과 오존발생 최적 전류밀도도 검토하였다. 전착한 이산화납의 결정표면 입자가 크고 결정성이 좋은 전극일수록 오존발생 전류효율이 높았으며 이러한 오존발생용 이산화납 전극을 전착시키기 위한 최적전류밀도는 $50mA/cm^2$이었으며 전착용액에 글리세린을 소량 첨가하면 오존발생에 유리한 결정구조를 갖는 이산화납이 전착되었다. 또한 $10mA/cm^2$ 이하의 너무 낮거나 $100mA/cm^2$ 이상의 너무 높은 전류밀도에서는 오존발생 성능이 떨어지고 소지금속에 대한 접착성이 좋지 않은 전극이 만들어 졌다. 새로 만들어진 이산화납전극을 오존발생용으로 사용할 때 사용 초기 단계에서 이산화납전극의 표면구조 변화가 일어나며 이는 오존발생에 유리한 효과를 가져왔다. 타원소를 도핑시킨 이산화납 전극에서는 오존발생보다 산소발생 반응이 활발하게 일어나 오존발생은 산소발생의 중간 단계를 거치지 않고 산소발생과는 경쟁적으로 일어나는 것으로 추정되며 $0.7{\sim}0.8A/cm^2$의 전류밀도에서 최대의 오존발생 전류효율을 나타내었다.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.130-137
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• 2014

본 연구에서는 스크린 프린팅 방법을 이용하여 이산화납($PbO_2$)/탄소 반죽 전극을 제작하고, 이를 전기화학 방법의 과일 천연당(포도당, 자당, 과당) 측정용 센서로 이용하였다. 이산화납/탄소 반죽전극은 탄수화물과 같은 유기화합물의 전기화학적 산화촉매 신호를 측정함으로써 효소를 사용하지 않고도 당의 측정이 가능하다. 또한 측정 시 심각한 방해작용을 하는 아스코르브산(ascorbic acid)은 Nafion 막을 전극표면에 도입함으로써 효과적으로 감소시켰다. 최적화된 Nafion/이산화납/탄소 반죽 전극은 사람이 느끼는 상대당도(과당>자당>포도당)와 유사하게 각 당에 대한 감응신호를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.438-445
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• 1997

마드래스형 티타늄 기판위에 전착시킨 $\beta$형-이산화납 전극을 이용하여 도금폐수중의 시안염을 분해하기 위한 최적조건에 관하여 검토하고자 하였다. 시안분해에 알맞는 온도 및 pH를 검토한 후 500ppm NaCN을 전해질로 하여 시안분해효율이 높아질 수 있는 이산화납의 전착전류밀도와 시안의 분해전류밀도를 구하였으며, 이산화납 전극의 내구성을 조사하였다. 시안화수소의 발생은 온도 $40^{\circ}C$이상의 시안염용액에서 활발했으며 pH 13이상에서는 시안화수소가 발생하지 않았다. $5A/dm^2$의 전류밀도로 전착시킨 이산화납전극에서 최대의 시안분해효율을 나타냈다. $0.08A/dm^2$의 시안분해전류밀도에서 약 70%의 시안분해 전류효율을 보였으며 $4A/dm^2$이상에서는 약 10% 정도로 일정해지는 경향을 보였다. 이산화납 전착층은 약 $20A/dm^2$의 시안분해 전류밀도에서부터 열화가 일어났으며 약 $50A/dm^2$에서 파괴되었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권4호
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• pp.575-581
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• 2012

The electrochemical oxygen demand (ECOD) is an additional sum parameter, which has not yet found the attention it deserves. It is defined as the oxygen equivalent of the charge consumed during an electrochemical oxidation of the solution. Only one company has yet developed an instrument to determine the ECOD. This instrument uses $PbO_2$-electrodes for the oxidation and has been successfully implemented in an automatic on-line monitor. A general problem of the ECOD determination is the high overpotential of electrochemical oxidations of most organic compounds at conventional electrodes. Here we present a new approach for the ECOD determination, which is based on the use of a solid composite electrodes with highly efficient electro-catalysts for the oxidation of a broad spectrum of different organic compounds. Lead dioxide as an anode material has found commercial application in processes such as the manufacture of sodium per chlorate and chromium regeneration where adsorbed hydroxyl radicals from the electro-oxidation of water are believed to serve as the oxidizing agent. The ECOD sensors based on the Au/$PbO_2$ electrode were operated at an optimized applied potential, +1.6 V vs. Ag/AgCl/sat. KCl, in 0.01 M $Na_2SO_4$ solution, and reduced the effect of interference ($Cl^-$ and $Fe^{2-}$) and an expended lifetime (more than 6 months). The ECOD sensors were installed in on-line auto-analyzers, and used to analyze real samples.

• 공업화학
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• 제3권3호
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• pp.482-490
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• 1992

세종류의 금속산화물 전극을 양극으로 사용하여 methanol 용액중에서 furfuryl alcohol을 양극산화 시켜 2,5-dimethoxy-2,5-dihydrofurfuryl alcohol을 전해합성 하였다. 각 전극들은 티타늄 재질상에 산화주석($SnO_2$)과 삼산화이안티몬($Sb_2O_3$)의 반도체 혼합물층을 전기로 내에어 만들고, 그 위에 양극산화방법으로 ${\alpha}-PbO_2$, ${\beta}-PbO_2$, $MnO_2$등의 금속산화물을 전착(electrodeposition)하여 3종의 전극을 제작하였다. 이산화납 전극이 이산화망간 전극에 비하여 양극 내식성이 우수하였으며 생성물의 수율(92%)도 백금전극을 사용했던 결과와 대등하였다.

• 전기화학회지
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• 제14권4호
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• pp.214-218
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• 2011

납이 용해된 수용성메탄술폰산을 전해액으로 사용하는 레독스 플로우 전지의 전기화학적 특성과 성능을 평가하였다. 납과 이산화납의 부착, 용해과정을 평가하기 위해 전압전류법을 실시하였다. 음전위쪽으로 순방향 주사에서 뚜렷한 환원피크는 관찰되지 않고, 전류는 서서히 증가하였다. 음전위 구간에서 역방향 주사에서 산화피크의 on-set potential은 -0.47 V(vs SCE)에서 관찰되었다. 양전위 구간에서는 순방향과 역방향에서 뚜렷한 피크가 나타났다. 비이커 셀내에 설치된 전극으로 충방전 실험을 실시하였다. 납의 충전(부착)은 약 0.5 V(vs SCE), 납의 방전(용해)는 약 0.25 V(vs SCE)에서 진행되었으며, 충전 및 방전시의 전위 차이는 약 0.25 V이다. 이산화납의 초기 충전(부착)은 1.7 V(vs SCE)에서 진행되었고, 방전(용해)은 0.95 V 부근의 일정전위에서 진행되었다. 두번째 사이클에서, 충전은 1.5 V(vs SCE)이하에서 시작되고, 이후 전위가 1.7 V(vs SCE)로 증가하였다. 방전 전위는 약 1.0 V로 안정적으로 유지하였다.

• 대한화학회지
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• 제18권5호
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• pp.373-380
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• 1974

저자들에 의해서 이미 보고되어 있는 요오드화염으로부터 요오드산염$(I^-{\to}{IO_3}^-)$ 및 요오드산염으로 부터 과요오드산염$({IO_3}^-{\to}{IO_4}^-)$까지의 전해결과를 참작하여 무격막 전해조와 이산화납양극을 사용하여 요오드화염으로부터 과요오드산염$(I^-{\to}{IO_4}^-)$을 직접 전해제조하기 위한 최적 전해조건에 관하여 검토하였다. 0.5g/l의 환원방지제인 중크롬산칼륨을 함유함 1몰의 요오드화칼륨 수용액을 15A/$dm^2$의 양극전류밀도와 $60^{\circ}C$의 전해온도에서 전해한 결과, 요오드화칼륨으로 부터 과요오드산칼륨까지의 변화율 98%에서 전류효율이 84%이었다. 또한 각종 전해액중에서 이산화납 양극에 의한 분극곡선으로 부터 전극반응의 내용도 설명하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권12호
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• pp.647-655
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• 2016

Lead dioxide ($PbO_2$)는 전기화학적 고도산화공정(electrochemical advanced oxidation process, EAOP)에서 hydroxyl radical ($^{\bullet}OH$) 발생에 기반한 유기오염물 분해에 효과적인 전극물질이다. $PbO_2$ 전극의 대표적인 제조방법인 전기화학적 증착법(electrodeposition)의 주요 인자로는 전류/전압세기, 온도, 반응시간, Pb(II)의 농도, 전해질 종류 및 농도가 있다. 본 연구에서는 $Ti/PbO_2$ 산화전극을 전기화학적 증착법을 통해 전류인가 시간, 전류밀도, 온도, $HNO_3$ 전해질 농도를 각각 조절하여 제조하였고, $^{\bullet}OH$ 검출물질인 p-Nitrosodimethylaniline (RNO)의 전기화학적 탈색 측면에서 $^{\bullet}OH$ 발생에 대한 $PbO_2$ 증착인자의 영향을 조사하였다. 주요 결과로, $PbO_2$의 $^{\bullet}OH$ 발생 성능은 $PbO_2$ 증착과정에서 대체로 전류인가 시간이 길어질수록(1-90 min), 전류밀도가 감소할수록($0.5-50mA/cm^2$), 증착온도가 증가할수록($5-65^{\circ}C$), $HNO_3$ 전해질 농도(0.01-1.0 M)가 감소할수록 향상되었다. 특히, 0.01 M의 낮은 $HNO_3$ 농도 상에서 $20mA/cm^2$ 전류를 10분 이상 인가하여 증착시킨 $PbO_2$에서$^{\bullet}OH$ 발생이 가장 촉진되었다. RNO 탈색속도 측면에서 가장 성능이 좋은 $PbO_2$와 저조한 $PbO_2$ 사이에 최대 41% 정도 차이가 나타났다. $PbO_2$의$^{\bullet}OH$ 발생 성능을 결정짓는 특성으로 $PbO_2$ 층 전도도, Ti 기판 산화, $PbO_2$ 결정크기를 고려한 결과, $PbO_2$ 층의 전도도 및 Ti 기판의 산화가 $^{\bullet}OH$ 발생에 주요하게 영향을 미치는 것으로 확인되었다. $PbO_2$ 층의 전도도 향상과 Ti 표면 산화 억제로 인한 $Ti/PbO_2$ 계면에서 전도도 향상이 $^{\bullet}OH$ 발생을 촉진시키는 효과를 가져왔다. 그리고 일부 전극에서는 표면에서 $PbO_2$ 결정 크기 증가가 $^{\bullet}OH$ 발생을 저감시키는 역할을 하였다.

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1105-1114
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• 1996

${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$지지체상에 sodium lauryl sulfate 및 $TiO_2$분말을 첨가한 질산납 전해액에서 전착한 ${\beta}-PbO_2$층의 특성 및 성능을 XRD, SEM, cyclic voltammograms, 매크로전해를 이용하여 검토하였다. XRD분석결과 sodium lauryl sulfate 및 $TiO_2$분말의 존재하에 ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ 지지체 위에 전착한 ${\beta}-PbO_2$층은 순수한 ${\beta}-PbO_2$층과 마찬가지로 정방정계구조를 나타냈다. SEM결과 sodium lauryl sulfate는 전착층의 결정입자크기를 작게 하는 경향을 보여준다. sodium lauryl sulfate 및 $TiO_2$분말의 존재하에 전착한 ${\beta}-PbO_2$전극은 KOH 및 $HClO_4$지지전해질에서 양극산화에 대한 산소과전압과 내구성을 크게 향상시켰다. 티타늄마드래스에 전착시킨 ${\beta}-PbO_2$전극을 이용하여 과염소산용액으로부터 오존 발생에 대한 전극성능과 내구성을 검토하였다. $HClO_4$지지전해질에 sodium lauryl sulfate와 $TiO_2$분말을 첨가하여 ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ 마드래스상에 전착한 ${\beta}-PbO_2$전극이 가장 높은 전류효율과 내구성을 가짐을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제4권2호
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• pp.273-283
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• 1993

티타늄마드래스 소지에 $PbO_2$를 전착하는 과정에서 전해액에 여러 가지 산과 유기물질의 첨가는 $PbO_2$전착층의 물성에 큰 영향을 준다. XRD결과 ${\beta}-PbO_2$가 산성 전해액에서 전착되는 것을 확인하였다. 본 실험에서 사용된 첨가제 중 전해액에 sodium lauryl sulfate를 첨가할때 산소과전압이 가장 높은 $PbO_2$가 전착되었으며 polyethylene glycol을 첨가할때는 염소과전압이 가장 낮은 $PbO_2$가 전착되었다. $PbO_2$의 산소과전압과 염소과전압은 $PbO_2$를 전착하는 동안 행하는 교반에 크게 의존한다. SEM결과 전착하는 동안 교반하지 않고 전착한 $PbO_2$결정이 교반하여 전착한 $PbO_2$보다 더욱 크다는 것을 관찰하였다. 또한 산성전해액에서 $PbO_2$를 전착할 경우, $PbO_2$결정 크기가 클수록 산소과전압은 커지며 $PbO_2$결정 크기가 작을수록 염소과전압은 낮아졌다. $HClO_4$의 존재하에서 $PbO_2$를 전착할 경우 560g/1 $Pb(NO_3)_2$, $65{\sim}70^{\circ}C$, pH>1에서 최적의 전착전류효율을 나타내었다.