• Title/Summary/Keyword: Electron transfer reaction

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Effect of Sulfurization on SILAR Synthesized Cobalt Phosphate Hydrate Nanosheets for Oxygen Evolution Reaction

  • Kamble, Girish;Malavekar, Dhanaji;Jang, Suyoung;Kim, Jin Hyeok
    • 한국재료학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.408-413
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    • 2022
  • The oxygen evolution reaction (OER) is very sluggish compared to the hydrogen evolution reaction (HER). Considering this difference is essential when designing and developing a cost-effective and facile synthesis method for a catalyst that can effectively perform OER activity. The material should possess a high surface area and more active sites. Considering these points, in this work we successfully synthesized sheets of cobalt phosphate hydrate (CP) and sulphurated cobalt phosphate hydrate (CPS) material, using simple successive ionic layered adsorption and reaction (SILAR) methods followed by sulfurization. The CP and CPS electrodes exhibited overpotentials of 279 mV with a Tafel slope of 212 mV dec-1 and 381 mV with a Tafel slope of 212 mV dec-1, respectively. The superior performance after sulfurization is attributed to the intrinsic activity of the deposited well-aligned nanosheet structures, which provided a substantial number of electrochemically active surface sites, speeded electron transfer, and at the same time improved the diffusion of the electrolyte.

폴리(에테르)사슬이 결합된 Cobalt(II)bipyridine 착물의 합성과 전기화학적 성질 (Electrochemical Properties and Synthesis of Poly(ether)tailed Cobalt(II)bipyridine Complex)

  • 김일광;전일철
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.292-301
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    • 1996
  • 산화환원반응 탐침제로, poly ether 꼬리가 결합된 Cobalt(II)bipyridine 착물을 합성 하였고, 이들 화합물의 느린 확산계수와 불균일 전자이동을 설명하였다. $Co(bpy(ppgm)_2)_{3^-}(ClO_4)_2$에 전해질 $LiClO_4$가 혼합된 neat 상태의 산화반응에 대한 확산계수는 $1.5{\times}10^{-15}cm^2/s$ 였다. 이 화합물들의 불균일 전자이동 속도상수들은 확산계수와 관련이 있었다. 확산계수의 감소에 따라 속도상수(k)의 감소가 일어났다. 강한 이온쌍을 형성하는 $ClO{_4}^-$의 화합물은 약한 이온 쌍을 형성하는 $CF_3COO^-$ 화합물보다 확산계수가 훨씬 작았다.

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Acetonitrile 용액중에서 살충제 O, O-Dimethyl-O-(3-Methyl-4-Nitrophenyl)-Phosphorothioate (Fenitrothion)의 전기화학적 환원 (On the Electrochemical Reduction of O, O-Dimethyl-O-(3-Methyl-4-Nitrophenyl)-Phosphorthioate (Fenitrothion) Pesticide in Acetonitrile Solution)

  • 김일광;김윤근;천현자
    • 대한화학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.186-194
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    • 1988
  • 계면활성 micelle을 형성하는 acetonitrile 용액을 O,O-dimethyl-O-(3-methyl-4-nitrophenyl)-phosphorothioate (Fenitrothion)의 전기화학적 환원을 direct current 및 differential pulase polarography, cyclic voltammetry 그리고 controlled potential coulometry 방법으로 연구하였다. Fenitrothion의 환원과정은 1단계로 4 전자 이동에 의한 부분 가역적 전자이동 화학반응(EC, EC)기구로 O,O-dimethyl-O-(3-methyl-4-hydroxyaminophenyl)-phosphorothioate를 형성하고, 더 높은 음전위에서 2 전자 이동에 따른 양성자 반응으로 phosphorus 원자와 phenoxy group의 단일 결합이 끊어지면서 주 생성물인 p-amino-m-cresol과 dimethyl thiophosphinic acid를 생성하였다. Sodium lauryl sulfate micelle 용액에서 polarography 환원파는 전체적으로 억제 되었으며 특히 1차 환원파는 음이온 micelle의 선택적 작용으로 2단계로 분리되었다.

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SENSITIZED PHOTOINITIATING SYSTEM USED IN PHOTOPOLYMER FILMS

  • Liu, A.D;Trifunac, A.D;Krongauz, V.V.
    • 한국진공학회지
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    • 제7권s1호
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    • pp.20-24
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    • 1998
  • Photploymer films are widely used in printing and electronic industries, and their usage is expanding to encompass holography, data storage and data processing, optical waveguides and compact disks, etc. One of widely used photoplymerization initiator, 20chloro-hexaarylbiimidazole (o-Cl-HABI), is studied by laser flash photolysis in dichloromethane solution in the absence and presence of the visible light photosensitizing dye, 2, 5-bis[(2, 3, 6, 7 -tetrahydro- 1H, 5H -benzo [i, j,] quinolizin -1-yl) methylene]-cyclopenta-none, (JAW). In the presence of JAW, an increase in triarylimidazolyl radicals L.formation is observed in relative to the absence of JAW. The mechanism of this photosensitizing dissociation is concluded as the dissociation of the o-Cl-HABI radical anion formed by the electron transfer from excited singlet state of JAW to o-Cl-HABI. The observed formation of L.radicals exhibits a linear dependence on o-Cl-HABI concentration. The rate constant of electron transfer obtained from this dependence is equal to (1.0$\pm$0.2) x $10^9 M^{-1}s^{-1}$. No reaction between the excited triplet state of JAW and o-Cl-HABI is found.

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광학활성인 Λ$-[Co(EDDS)]^-$$[Co(en)_3]^{2+}$간의 입체선택적 전자전달 및 이온회합 (Stereoselective Electron Transfer and Ionic Association between Λ$-[Co(EDDS)]^-and [Co(en)_3]^{2+}$)

  • 이동진;오창언;도명기
    • 대한화학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.159-164
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    • 1990
  • 광학활성인 [Co(EDDS)]- (EDDS = ethylenediaminedisuccinate) 착물의 절대구조는 옥탄트규칙과 분광학적인 자료에 따라 Λ-형임을 확인하였고, 절대구조가 확인된 Λ$-[Co(EDDS)]-$ 와 라세미체-$[Co(en)_3]^{3+}$간의 입체선택적 이온회합에서는 Λ$-[Co(EDDS)]-$ 와 Δ$-[Co(en)_3]^{3+}$간의 이온회합이 우선적으로 일어남을 조사하였다. 아울러 Λ$-[Co(EDDS)]-$ 와 라세미체$-[Co(en)_3]^{2+}$간의 입체선택적 전자전달반응에서는 착물간의 입체선택적 이온회합에 따라 Δ$[Co(en)_3]^{3+}$가 14% e.e (e.e = enantiomeric excess)로 생성되었다.

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Effects of the gold nanoparticles including different thiol functional groups on the performances of glucose-oxidase-based glucose sensing devices

  • Christwardana, Marcelinus;Chung, Yongjin;Tannia, Daniel Chris;Kwon, Yongchai
    • Korean Journal of Chemical Engineering
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    • 제35권12호
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    • pp.2421-2429
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    • 2018
  • Thiol-based self-assembled anchor linked to glucose oxidase (GOx) and gold nanoparticle (GNP) cluster is suggested to enhance the performance of glucose biosensor. By the adoption of thiol-based anchors, the activity of biocatalyst consisting of GOx, GNP, polyethyleneimine (PEI) and carbon nanotube (CNT) is improved because they play a crucial role in preventing the leaching out of GOx. They also promote electron collection and transfer, and this is due to a strong hydrophobic interaction between the active site of GOx and the aromatic ring of anchor, while the effect is optimized with the use of thiophenol anchor due to its simple configuration. Based on that, it is quantified that by the adoption of thiophenol as anchor, the current density of flavin adenine dinucleotide (FAD) redox reaction increases about 42%, electron transfer rate constant ($k_s$) is $9.1{\pm}0.1s^{-1}$ and the value is 26% higher than that of catalyst that does not use the anchor structure.

Photochemical Reactions of Saccharin-$\alpha$-Silylamine Systems. Desilylmethylation of $\alpha$-Silylamine via Single Electron Transfer Pathway

  • Ung Chan Yoon;Young Sim Koh;Hyun Jin Kim;Dong Yoon Jung;Dong Uk Kim;Sung Ju Cho;Sang Jin Lee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제15권9호
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    • pp.743-748
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    • 1994
  • Photochemical reactions of saccharin with tertiary amines were explored. Saccharin was found to undergo an acid-base reaction with N-trimethylsilylmethyl-N,N-diethyl amine to form N-trimethylsilylmethyl-N,N-diethyl ammonium saccharin salt which is in equilibrium with free saccharin and N-trimethylsilylmethyl-N,N-diethyl amine insolution. Photoreaction of N-trimethylsilylmethyl-N,N-diethyl ammonium saccharin in $CH_3OH\;or\;CH_3CN$ results in the generation of desilylmethylated product, N,N-diethyl ammonium saccharin mainly along with benzamide. Photoreaction of N-methylsaccharin with N-trimethylsilylmethyl-N,N-diethyl amine in $CH_3OH$ leads to the production of o-(N-methylcarbamoyl)-N-ethylbenzenesulfonamid e as the major product along with N-methylbenzamide as the minor product. On the other hand, photoreaction of N,N,N-triethyl ammonium saccharin, generated from saccharin and triethylamine, produces N-methylbenzamide as the exclusive product. These photoreactions are quenched by oxygen indicating that triplets of saccharin and N-methylsaccharin are the reactive excited states. Based on the consideration of the redox potentials of saccharin and N-trimethylsilylmethyl-N,N-diethyl amine, and the nature of photoproducts, pathways involving initial triplet state single electron transfer are proposed for photoreactions of the saccharins with the ${\alpha}$-silylamine.

철 광물에 의한 헥사클로에탄의 환원적 분해: 반응 속도 연구 (Reductive Degradation of hexachloroethane by using Iron Minerals: Kinetics studies)

  • 김성국;박상원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권2호
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    • pp.20-27
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    • 2004
  • 수용액상에서 철광물질과 유기 용매간의 반응 속도는 여러 반응인자에 따라 반응 속도 실험을 하였다 F $e^{0}$ , FeS와 Fe $S_2$를 반응 매개물로 $C_2$C $l_{6}$에 대한 반응에서 F $e^{0}$ > FeS > Fe $S_2$ 순으로 분해반응 속도가 빠르게 나타났다. 철 광물질에 대해서 $C_2$C $l_{6}$, CHC $l_{5}$ , $C_2$C $l_4$, CHC $l_3$에 대한 분해 반응 속도는 염소 치환기가 적을수록 환원반응 속도는 느리게 일어난다. 환원 반응 속도는 pH, 교반 속도, 반응 온도와 비표면적에 의존적임을 확인하였다. 1,10-phenanthroline과 EDTA화합물은 고립전자 쌍을 가진 2개의 질소 원자에 의해 형성된 두 자리 킬레이트 작용기가 철 표면에 흡착하며 전자 이동 속도를 증가시켜 분해 반응 속도를 증가시킨다. 즉 분자 $\pi$* 오비탈을 가진 질소원자는 비어있는 금속에 비편재(delocalized)되어 전자이동 속도를 증가시킨다. 그리고 hydroquinone은 반응 속도에 영향을 주지 않았다. 자연계에 존재하는 카올리나이트는 철 광물질의 부식을 유발시켜 분해 반응속도를 증가시켰다. 반면 F $e^{2+}$와 S $O_4$$^{2-}$ 와 같은 이온은 반응속도에 영향을 주지 않았다.

2,2'-Bipyridinium Chlorochromate에 의한 치환 벤질 알코올류의 산화반응과 메카니즘에 관한 연구 (A Study for Mechanism and Oxidation Reaction of Substituted Benzyl Alcohols by 2,2'-Bipyridinium Chlorochromate)

  • 김영식;박영조
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.3252-3260
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    • 2012
  • 6M HCl 용매 하에서 2,2'-bipyridine과 chromium(VI) trioxide의 반응을 통하여 2,2'-bipyridinium chlorochromate[$C_{10}H_8N_2HCrO_3Cl$]를 합성하여, 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 2,2'-bipyridinium chlorochromate를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 즉, 시클로헥센<클로로포름<아세톤$p-CH_3$, H, m-Br, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반 응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.64(303K) 이었다. 이러한 알코올류의 산화반응성은 polysilsesquioxane과 같은 고분자물질을 용해시켜 코팅제로 활용할 때 열안정성과 같은 물성을 연구하는데 중요한 인자 가 될 수 있다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임 을 알 수 있었다.

Cr(VI)-헤테로고리 착물(Cr(VI)-Isoquinoline)를 이용한 치환 벤질 알코올류의 산화반응과 속도론에 관한 연구 (A Study for Kinetics and Oxidation Reaction of Substituted Benzyl Alcohols using Cr(VI)-Heterocyclic Complex(Cr(VI)-Isoquinoline))

  • 박영조;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.6000-6007
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    • 2013
  • 유기합성 과정에서 응용범위가 넓고 안정한 알코올류의 산화제에 대해 많은 연구가 진행 되고 있으며, 그중에서도 Cr(VI)-계열의 시약들이 산화제로 널리 이용되어 왔다. 그러므로 유기 용매에 잘 용해되고, 일차 알코올을 알데히드까지만 산화시키는 산화제의 합성과 그에 따르는 메카니즘 규명이 필요하게 되었다. Cr(VI)-헤테로고리 착물인 Cr(VI)-isoquinoline를 합성하여, 적외선 분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 또한 여러가지 용매 하에서 Cr(VI)-isoquinoline를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 순서인 시클로헥센<클로로포름<아세톤$CH_3$, m-Br, m-$NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 여기서 전자받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.69(308K) 이였다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 먼저 크로메이트 에스테르 형성과정을 거친 후, 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임을 알 수 있었다.