• 제목/요약/키워드: 탄소반죽전극

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부타디엔 고무로 결합된 탄소반죽 바이오센서를 이용한 과산화수소의 전기화학적 정량 (Electrochemical determination of hydrogen peroxide using carbon paste biosensor bound with butadiene rubber)

  • 윤길중
    • 분석과학
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    • 제23권5호
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    • pp.505-510
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    • 2010
  • 톨루엔에 녹인 폴리부타디엔을 탄소가루의 결합재로 사용하였을 때, 탄소반죽은 전극 제작 후 용매 증발에 의하여 기계적 물성을 보였으며, 이 성질은 탄소반죽전극 실용화의 선행조건을 충족시키는 것이었다. 부타디엔 고무를 결합재로 사용하여 새로운 효소전극을 제작하고, 그것이 정량적인 전기화학적 행동을 보이는지 확인하기 위하여 여러 가지 전기화학 속도론적 파라메터 즉 대칭인자, 교환전류밀도, 이중층의 축전용량, 시간상수, 최대전류, Michaelis 상수 등을 구하였다. 이 결과들은 부타디엔 고무가 탄소반죽전극 실용화에 추천할 만한 위한 결합재임을 보여 주는 것이었다.

클로로프렌 고무로 결합된 동물조직 고정 탄소반죽 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characterization of Animal Tissue-Immobilized Carbon Paste Biosensor Bound with Chloroprene Rubber)

  • 유근배
    • 공업화학
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    • 제22권1호
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    • pp.114-118
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    • 2011
  • 미네랄 오일을 결합재로 사용하는 탄소반죽전극은 효소의 특성 연구 분야에서 효과적으로 활용되고 있으나 전극이 기계적 경도가 없으므로 실용화의 가능성은 없다. 본 실험실에서는 톨루엔에 녹인 고무 용액이 탄소가루의 결합재로 사용될 때 탄소반죽의 기계적 물성이 얻어지는 것을 확인하였다. 클로로프렌 고무 용액을 이용하여 만든 전극이 정량적인 전기화학적 행동을 보이는지 확인하기 위하여 여러 가지 속도론적 파라메터 즉 대칭인자($\alpha$, 0.28), 교환전류밀도 ($i_0$, $4.06{\mu}A/cm^2$), 이중층의 축전용량($C_d$, $2.11{\times}10^{-3}F$), Michaelis 상수($K_M$, $2.45{\times}10^{-3}M$), 시간상수(${\tau}_B$, 0.077 sec) 등을 구하였다. 이 실험적 사실들은 클로로프렌 고무가 탄소반죽전극의 실용화에 전망 좋은 결합재임을 입증하였다.

이산화납/탄소 반죽 전극을 이용한 과당 농도 측정 스트립센서 (A Strip Sensor Based on PbO2/Carbon Paste Electrode to Determine Sweetener Contents in Fruits)

  • 이재선;조주영;허민;임우진;이상은;남학현;차근식;신재호
    • 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.

EPDM으로 결합된 HRP 고정 바이오센서의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of HRP Immobilized Biosensor bound with EPDM)

  • 윤길중
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권2호
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    • pp.112-118
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    • 2007
  • EPDM을 결합재로 사용하고, HRP를 고정시켜 과산화수소 정량을 위한 탄소반죽전극을 제작하고, 바이오센서로서 실용화 가능성을 살펴보기 위하여 전기화학적 특성을 고찰하였다. 실험 농도 영역에서 신호의 Lineweaver-Burk 도시가 보여준 좋은 직선성은 촉매력이 효과적으로 발휘될 수 있도록 EPDM이 전극 물질 속에서 HRP를 잘 고정하고 있음을 보여 주었으며, 이는 EPDM이 전극물질 결합재로 활용될 수 있음을 말하는 것이다. 전극은 낮은 전극전위($0.0\sim-1.0$ V vs. Ag/AgCl)에서 작동하였으며, 이 때 얻어진 신호는 높은 감도와 재현성을 보여 주었다. 특히 건조된 고무의 기계적 안정성은 탄소반죽 전극 실용화의 난제였던 실리콘 오일 결합재의 대체가능성을 열어주었다.

금속 산화물을 포함한 탄소반죽 전극 어레이로 제작한 전자 혀 (Amperometric Electronic Tongue Based on Metal Oxide Containing Carbon Paste Electrode Array)

  • 한종호;김동선;김종식;윤인준;차근식;남학현
    • 전기화학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.206-210
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    • 2004
  • 금속산화물 $(TiO_2,\;RuO_2,\;PbO_2,\;Ni(OH)_2)$과 Prussian blue (PB)를 각각 탄소반죽에 혼합한 후 스크린 프린팅 기법으로 6종의 탄소반죽 전극들을 제작하였다. 제작된 탄소반죽 전극들로 전자혀 시스템을 제작하여 다양한 음료수와 식품에 대한 감응을 0.1M carbonate buffer, pH 9.6완충 용액에 묽힌 후 대시간전류법의 방법으로 측정하였다 얻어진 자료를 주성분 분석법 (principal component analysis; PCA)으로 처리한 후 식음료의 맛을 평가할 수 있도록 2차원 좌표계에 표시하였으며, 그 결과 본 실험에서 제작한 시스템 및 분석법은 다양한 식음료의 종류를 뚜렷이 구분해 낼 수 있음을 확인하였다.

부틸고무로 결합된 탄소반죽 효소전극의 전기화학 속도론적 고찰 (Electrochemical kinetic analysis of the carbon paste enzyme electrode bound with butyl rubber)

  • 유근배;윤길중
    • 분석과학
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    • 제24권2호
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    • pp.113-118
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    • 2011
  • 톨루엔에 녹인 부틸고무 용액을 탄소가루의 결합재로 사용하였을 때, 탄소반죽은 용매 증발 후 기계적 경도를 보였다. 고무 용액의 이런 성질을 이용하여 닭의 간조직이 혼입된 새로운 과산화수소 정량 효소전극을 제조하였다. 그것이 전기화학적으로 정량적 행동을 보이는지 확인하기 위하여 그것의 전기화학적 파라메타 즉 이중층의 대칭인자, 교환전류밀도, 축전용량, Michaelis 상수 및 시간상수 등을 도출하였다. 실험 결과는 부틸고무 용액이 탄소가루의 결합재로 활용될 수 있음을 보여 주었다.

탄소반죽에 쑥 과산화효소를 고정한 과산화수소 감응 바이오센서 (Hydrogen Peroxide Sensitive Biosensors Based on Mugwort-Peroxidase Entrapped in Carbon Pastes)

  • 윤길중
    • 공업화학
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    • 제26권5호
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    • pp.624-629
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    • 2015
  • 호모게나이저로 파쇄한 쑥 조직을 탄소반죽에 혼입시켜 과산화수소 감응 바이오센서를 제작하고 그것의 전기화학적 특성을 전압전류법으로 살펴보았다. Hanes-Woolf 도시의 좋은 직선성은 기질분해가 쑥 과산화효소에 의하여 촉매화되고 있음을 보여 주었으며, 작은 값의 대칭인자(${\alpha}$, 0.28)는 전극전위의 변화가 반응속도변화에 미치는 영향이 대단히 민감한 것을 말하여 주었다. 이런 실험적 사실들은 과산화수소의 분해가 쑥전극 표면에 있는 과산화효소의 촉매력에 의하여 정성적, 정량적으로 분해되고 있음을 보여 주는 것으로 서양 고추냉이로부터 추출된 고가의 시판 과산화효소를 쑥 조직으로 대치할 수 있음을 확신하게 하는 것이다.

N-히드록시숙신이미드로 수식한 탄소반죽전극을 이용한 도파민의 전기화학적 측정 (Voltammetric Determination of Dopamine with the N-Hydroxysuccinimide Modified Carbon Paste Electrode)

  • 유재현;우병욱;김순신;엄정희;남학현;차근식
    • 전기화학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.109-112
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    • 2001
  • 활성화된 탄소반죽전극 표면을 N피드록시숙신이미드(NHS)층으로 수식한 후, 이 전극을 이용하여 square-wave voltammetry방법으로 과량의 아스코빅산 존재 하에서 도파민을 측정하였다. 수식된 전극의 특성은 도파민과 아스코빅산 혼합용액에서 순한전압전류법을 이용하여 조사하였다. 도파민과 아스코빅산의 산화 피크의 분리는 시료용액의 pH에 큰 영향을 받았으며, pH 4.0에서 최대의 피크분리(172mv)를 보였다. 따라서 도파민을 정량하기 위한 square-wave voltammeoy는 140 mM NaCl을 포함하는 100 mM phosphate buffered saline (PBS)의 pH 4.0 조건에서 수행하였다. NHS로 수식된 전극은 0.2mM 아스코빅 산의 존재 하에서 도파민의 농도 $5.0\times10^{-2}$까지 검출한계와 감응기울기 $6.1{\mu}A/{\mu}M$의 감도를 나타내었다. 반면 수식되지 않은 전극은 $1.0{\mu}M$의 검출한계와 $0.93{\mu}A/{\mu}M$ 기울기를 나타내어 표면에 수식된 N-히드록시숙신이미드가 도파민의 감응을 촉진함을 보여주었다.

시금치 뿌리 조직 바이오센서를 이용한 과산화수소의 정량 (Spinach Root-Tissue Based Amperometric Biosensor for the Determination of Hydrogen Peroxide)

  • 이범규;윤길중;권효식
    • 분석과학
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    • 제13권3호
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    • pp.315-322
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    • 2000
  • 시금치의 뿌리 조직과 ferrocene을 탄소반죽 전극에 고정하여 과산화수소를 정량할 수 있는 전극을 만들었다. Ag/AgCl 전극에 대하여 -0.3~0.0V의 전위의 범위에서 전극의 감도를 관찰하였으며 전극의 감응시간은 11.8sec로 나타났다. 전극의 검출한계는 $2.25{\times}10^{-6}M$ 이었으며, $1.0{\times}10^{-3}M$ 과산화수소를 이용해 15회 반복 측정한 결과, 상대표준편차는 1.87% 이었다. 효소전극의 감도는 19일 사용 후 40%로 감소하였다.

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