• Applied Chemistry for Engineering
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• v.32 no.3
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• pp.229-236
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• 2021

During the last two decades, metal-organic frameworks (MOFs) have been drawn attention due to their high specific surface area, porosity, and catalytic activities that allow to use in many applications such as sensor, catalysis, energy storage, etc. To synthesize MOFs hydrothermal or solvothermal method were generally used. However, these methods require high-cost equipment and long time-spend for the synthesis with multi-step process. In contrast, electrochemical synthesis has been considered as a simple and easy process under the ambient conditions. In this review, we described the mechanism of electrochemical MOFs synthesis by the number of configured electrodes system, with the recent reports of various applications.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.2
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• pp.188-194
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• 2022

This work presents a non-destructive and straightforward approach to assemble a large-scale conductive electronic film made of a pre-treated single-walled carbon nanotube (SWCNT) solution. For effective electron transfer between the immobilized enzyme and SWCNT electronic film, we optimized the pre-treatment step of SWCNT with p-terphenyl-4,4"-dithiol and dithiothreitol. Glucose oxidase (GOx, a model enzyme in this study) was immobilized on the SWCNT electronic film following the positively charged polyelectrolyte layer deposition. The glucose detection was realized through effective electron transfer between the immobilized GOx and SWCNT electronic film at the negative potential value (-0.45 V vs. Ag/AgCl). The SWCNT electronic film-based glucose biosensor exhibited a sensitivity of 98 ㎂/mM·cm². In addition, the SWCNT electronic film biosensor showed the excellent selectivity (less than 4 % change) against a variety of redox-active interfering substances, such as ascorbic acid, uric acid, dopamine, and acetaminophen, by avoiding co-oxidation of the interfering substances at the negative potential value.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.11 no.3
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• pp.170-175
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• 2008

Screen printed carbon electrodes (SPEs) modified with co-immobilized osmium-based redox polymers can be used to apply multi-detecting biosensors. In this study, we report our initial studies of multi-detecting biosensor concepts using two osmium-based redox polymers for horseradish peroxidase-mediated reduction of ${H_2}{O_2}$ coupled to glucose oxidase-mediated oxidation of glucose. We target to synthesize two osmium redox polymers of potentials use, a chloride-containing redox polymer ($E^{O'}$ + 0.520 vs. Ag/AgCl) and a methoxy-containing redox polymer $E^{O'}$ + 0.150 vs. Ag/AgCl). The former show good catalytic electrical signals with horseradish peroxidase and the latter's redox polymer is to be an effective redox mediator of glucose oxidation by glucose oxidase.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.4
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• pp.381-385
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• 2022

It is very important to secure the adhesion durability between the base film and the conductive paste for the development of a sensor for detecting hazardous chemicals. In this study, an ester binder was used to improve the adhesive properties which can be a problem when applying the sensor to the cross cut 0B or 1B grade. This problem was found while evaluating the adhesive properties by coating the polyaniline/graphene nano plate (GNP) paste on the polyethylene terephthalate (PET) film. When 10 wt% or more of the ester-based binder was added, the cross cut grade to which the sensor can be applied was 3B or higher. It was confirmed that the excessive addition of the binder may affect the electrical properties of the conductive paste and actually decrease the reactivity to sulfuric acid. To improve the electrical property, a carbon black (CB) content was varied resulting in the optimum electrical property observed at 2 wt% of CB.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.281-281
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• 2008

최근 높은 비표면적, 우수한 결정성, 나노스케일의 크기 등 다양한 물리 화학적 특성을 지닌 1차원 나노구조체를 이용한 가스센서 연구가 활발히 진행되고 있다. 가스센서는 네트워크 된 나노선들 이용하여 벌크, 박막 보다 극대화된 비표면적으로 가스 감도와 반응 속도를 향상시킬 수 있었다. 촉매 첨가를 위해 Acetylacetone 용액 7 ml에 10 mM이 되도록 Pt 분말을 첨가하여 촉매용액을 제조하였다. 마이크로피펫을 이용하여 미량을 센서의 감응체 부문에 뿌려 대기 중에서 건조한 후 센서의 감도를 측정하였다. 측정은 $250^{\circ}C$에서 일산화탄소 가스 500 ppm의 가스농도로 촉정하였을 때 촉매가 첨가된 센서가 70% 이상의 개선된 감도를 나타내었다. 이는 나노선에 분산된 촉매에 주입되는 가스가 흡착되고 다시 표면의 산소와 반응하여 전기전도도를 변화시키는 것으로 보인다. 첨가된 촉매에 대한 영향을 분석하기 위해 AES, XRD, FT-IR, TEM 등의 분석을 실시하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.12 no.3 s.36
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• pp.227-233
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• 2005

Carbon nanotubes (CNT) which were grown, on the alumina substrate with a pair of comb-type Au electrodes, by plasma enhanced chemical vapor deposition have been investigated for $NO_2$ gas sensor. The electrical resistance of CNT film decreased with temperature, indicating a semiconductor type of CNT, and also the resistance of CNT sensor decreased with increasing $NO_2$ concentration. Upon exposure to $NO_2$ gas, the electrical resistance of CNT film sensor rapidly decreased within 3 minutes, and then showed a constant value after $20\~30$ minutes. It is found that the sensitivity of CNT sensor has been improved by air oxidation. The CNT sensor oxidized at $450^{\circ}C$ for 30 minutes showed higher sensitivity value than that without oxidation by $27\%$, even for a low 250 ppb $NO_2$ concentration at operating temperature of $200^{\circ}C$. But it needs a recovery time more than 20 minutes for reuse after detection of $NO_2$ gas.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.2121-2124
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• 2004

전기화학발광(ECL) 시스템은 높은 감도와 넓은 선형동작영역을 가지므로 분석화학에서 넓게 연구 되고 있다. 그러나 포토멀티플러, 광섬유와 플루오르메터로 구성된 ECL 검출 시스템은 크기가 크고, 전력소모가 많으며, 고가인 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위해 p+n 포토다이오드를 이용한 마이크로 ECL시스템을 제작 과산화수소 농도를 50uM${\sim}$10mM 범위에서 측정하였고, 글루코오스는 1mM${\sim}$20mM 농도범위에서 측정하였다. 따라서 마이크로 ECL 시스템이 바이오센서 혹은 바이오 분석기로써의 가능성을 확인 하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.30.2-30.2
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• 2011

나노 채널 구조는 반응 물질의 빠른 확산 경로를 제공하고, 넓은 반응 활성화 면적을 가지므로, 센서, 촉매, 전지 등의 다양한 기능성 전기 화학 소자용 고효율 전극 구조로서 관심을 받고 있다. 최근 양극 산화법을 이용하여, 자가 배열된 나노 채널 구조의 주석 산화물을 형성시키는 연구가 진행되고 있다. 그러나, 기재위에 도금된 주석 박막이 양극 산화에 의해 산화물로 변화하는 과정에서 내부 균열 및 표면 기공의 막힘 현상이 관찰되고, 기재 위 주석의 산화가 완료되는 시점에서는 기재의 산화 및 산소 발생에 의한 기계적 충격 등으로 인해 산화물이 기재로부터 탈리되는 문제가 발생하여, 그 응용 연구가 크게 제한되어 있는 실정이다. 본 연구에서는 다공성 주석 산화물 합성 시의 구조적 결함이 나타나는 이유에 대해 체계적으로 분석하고, 이를 바탕으로 결함이 없는 나노 채널 주석 산화물을 제조하는 방법을 제시하였다. 또한, 주석 산화물 박막을 기능성 전기화학 소자용 전극 활물질, 특히 리튬 전지용 음극재료로 사용하기 위한 효과적인 전극 제조 방법에 대해 논의하고, 그에 따라 제조된 전극의 충방전 용량, 사이클링 안정성 등을 제시하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.23 no.5
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• pp.505-510
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• 2010

When polybutadiene dissolved in toluene was a binder of carbon powder, the volatility of solvent just after electrode fabrication assured the mechanical solidity of the carbon paste electrode. This characteristic met the qualifications for practical use of carbon paste electrodes. A new enzyme electrode bound with butadiene rubber was constructed. In order to confirm whether it shows quantitative electrochemical behaviors or not, its electrochemical kinetic parameters, e.g. the symmetry factor, the exchange current density, the capacitance of double layer, the time constant, the maximum current, the Michaelis constant and other factors were investigated. These experimental facts showed that butadiene rubber is a recommendable binder for practical use of a carbon paste electrode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.334.1-334.1
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• 2014

태양전지, 터치센서와 같이 투명한 전극(TCO: Transparent conducting oxide)이 필요로 하는 곳에는 금속 산화물 형태의 ITO, ZnO, FTO와 같은 투명 전극이 사용된다. 그중에서 FTO는 저렴한 가격과 높은 투과율, 낮은 저항으로 주목을 받고 있다. 뿐만아니라 FTO 박막은 다른 산화물 전도체에 비해 구부림에 강한 저항성을 보여 주고 있다. FTO 박막의 캐리어 전하 생성 원리는 F 원자가 O 원자의 자리를 치환하게 되면서 잉여 전자의 발생으로 전기가 흐를 수 있다. 아직까지는 화학적 조성비에 유리한 CVD를 이용한 증착 방법이 많이 사용되고 있다. 스퍼터 장비 역시 공정 가스에 따라 화학적 조성비 변화가 가능하고 CVD와 비교하여 공정이 간단하며 연속 공정이 쉽고 대면적 적용이 가능하다. 본 실험은 본사에서 R&D용으로 제작한 Daon-1000 S 장비를 사용하였으며 DaON-1000 S는 3개의 2" sputter gun이 장착 되어 있어 co-sputtering이 가능한 장비이다.