• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1627-1628
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• 2006

In this paper, mesoporous only platinum electrode and micro pore platinum electrode with mesoporous Pt are fabricated and characterized on a silicon substrate to check their usability as enzymeless sensing electrodes for developing non-disposable glucose sensors integrated with silicon CMOS read out circuitry. Since most of electrochemical glucose sensors are disposable due to the use of the enzymes that are living creatures, these are limited to use in the in-vivo and continuous monitoring system applications. The proposed mesoporous Pt electrode with approximately 2.5nm in pore diameter and 150nm in height was fabricated by using a nonionic surfactant $C_{16}EO_8$ and an electroplating technique. The micro pore Pt electrode with mesoporous Pt means the mesoporous Pt electrode fabricated on top of micro pore arrayed Pt electrode with approximately $10{\mu}m$ in pore diameter and $80{\mu}m$ in height. The measured current responses at 10mM glucose solution of plane Pt, micro pore Pt, micro pore with mesoporus Pt, and mesoporous Pt electrodes are approximately $9.9nA/mm^2$, $92.4nA/mm^2$, $3320nA/mm^2$ and $44620nA/mm^2$, respectively. These data indicate that the mesoporous Pt electrode is much more sensitive than the other Pt electrodes. Thus, it is promising for non-disposable glucose sensor and electrochemical sensor applications.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권3호
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• pp.161-165
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• 2007

In this paper, mesoporous Pt on micro pillars Pt electrode is newly designed, fabricated, and characterized on silicon substrate for non-enzymatic electrochemical sensor micro-chip integrated with CMOS readout circuitry. The fabricated micro/nano Pt electrode has cylindrical hexangular arrayed nano Pt pores with a diameter of 3.2 nm which is formed on top of the micro pillars Pt electrode with approximately $6{\mu}m$ in diameter, $6{\mu}m$ in space, and $50{\mu}m$ in height. The measured current responses of the fabricated plane Pt, mesoporous Pt, and mesoporous Pt on the micro pillar Pt electrodes are approximately $9.9nA/mm^2,\;6.72{\mu}A/mm^2,\;and\;7.67{\mu}A/mm^2$ in 10mM glucose solution with 0.1M phosphate buffered saline (PBS) solution, respectively. In addition, the measured current responses of the fabricated plane Pt, mesoporous Pt, and mesoporous Pt on the micro pillar Pt electrodes are approximately $0.15{\mu}A/mm^2,\;0.56{\mu}A/mm^2,\;and\;0.74{\mu}A/mm^2$ in 0.1mM ascorbic acid (AA) solution with 0.1M phosphate buffered saline (PBS) solution, respectively. This experimental results show that the proposed micro/nano Pt electrode is highly sensitive and promising for CMOS integrated non-enzymatic electrochemical sensor applications. Since the micro-pillar Pt electrode can also be utilized with a micro-fluidic mixer in the sensor chip, the sensor chip can be much smaller, cheaper, and easier to be fabricated.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권2호
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• pp.449-453
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• 2009

A mesoporous assembly of layered titanate with well-dispersed Pt cocatalysts has been synthesized via a restacking of exfoliated titanate nanosheets and a simultaneous adsorption of Pt nanoparticles. According to powder X-ray diffraction analysis, the obtained mesoporous assembly shows amorphous structure corresponding to the disordered stacking of layered titanate crystallites. Field emission-scanning electron microscopy and $N_2$ adsorption-desorption isotherm measurement clearly demonstrate the formation of mesoporous structure with expanded surface area due to the house-of-cards type stacking of the titanate crystallites. From high resolution-transmission electron microscopy and elemental mapping analyses, it is found that Pt nanoparticles with the size of ~2.5 nm are homogeneously dispersed in the mesoporous assembly of layered titanate. In comparison with the protonated titanate, the present mesoporous assembly of layered titanate exhibits better photocatalytic activity for the photodegradation of organic molecules. This finding underscores that the restacking of exfoliated nanosheets is quite useful not only in creating mesoporous structure but also in improving the photocatalytic activity of titanium oxide.

• Current Applied Physics
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• 제18권12호
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• pp.1480-1485
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• 2018

Mesoporous carbon-silica composites supported Pt nanoparticle catalysts (Pt/MCS) were firstly applied to the heterogeneous asymmetric hydrogenation of ethyl 2-oxo-4-phenylbutyrate (EOPB). A series of different silica contents were investigated in the fabrication of this mesoporous material. When the volume of added tetraethyl orthosilicate (TEOS) during the preparation of composites is 8 mL, Pt/MCS-8 holds carbon and silica as the main components and possesses relatively strong acidity, mesoporous structures with micropores, appropriate Pt nanoparticle size and high dispersibility showing by XRD, XPS, TPD, $N_2$ sorption and TEM. These properties cause its good catalytic performance in the heterogeneous asymmetric hydrogenation of EOPB with the enantiomeric excess value and conversion up to 85.6% and 97.8%, respectively.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.712-718
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• 2016

Y 제올라이트로부터 합성한 메조 포러스 물질을 지지체로 사용한 백금 촉매를 n-octadecane의 수첨업그레이딩 반응을 통한 항공유 제조에 적용 하였다. Y 제올라이트를 골격 구성물질로 사용하여 메조 포러스 알루미노실리케이트($MMZ_{HY}$)를 합성 하였다. $Pt/MMZ_{HY}$ 촉매상에서 Mg 첨가가 n-octadecane의 수첨업그레이딩 반응에 미치는 영향을 고찰 하였다. 촉매의 특성은 X 선 회절, 질소 흡착, 승온환원, 암모니아승온탈착 및 흡착 피리딘 적외선 분광법으로 수행 하였다. 본 연구에서 Mg가 2 wt% 첨가된 $Pt/MMZ_{HY}$ 촉매가 가장 높은 항공유 수율을 보였는데, 이는 Mg의 첨가에 의해 Pt금속의 분산도와 환원도가 증가할 뿐만 아니라, 산점의 양과 세기가 증가하기 때문이다. 또한 $PtMg/MMZ_{HY}$ 촉매 상에서 이소 파라핀에 대한 선택도가 80 % 이상임을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.94.1-94.1
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• 2011

In this work, ordered mesoporous carbons (OMCs) were prepared by the conventional templating method using mesoporous silica (SBA-15) for Pt-Ru catalyst supports in fuel cells. The influence of surface modification on carbon supports on the electrochemical activities of Pt-Ru/OMCs was investigated with different pH. The neutral-treated OMCs (N-OMCs), base-treated OMCs (B-OMCs), and acid-treated OMCs (A-OMCs) were prepared by treating OMCs with 2 M $C_6H_6$, 2 M KOH, and 2 M $H_3PO_4$, respectively. The surface characteristic of the carbon supports were determined X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrochemical activities of the Pt-Ru catalysts had been enhanced when the OMCs supports were treated by basic or neutral agents, while the electrochemical activities had been decayed for the A-OMCs supported Pt-Ru.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.727-731
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• 2008

계면활성제(P123)를 주형물질로 사용하여 메조포러스 구조의 Pt-Au 합금박막을 전기화학적 증착법에 의해 ITO가 코팅된 유리 위에 합성하였다. 전해질은 각각 10 mM의 $H_2PtCl_6$와 $HAuCl_4$의 혼합용액에 일정량의 계면활성제를 첨가하여 사용하였다. TEM(Transmission Electron Microscopy) 분석을 통하여 기공구조를 확인하였고, SEM(Scanning Electron Microscopy) 분석을 통하여 합성된 박막의 표면입자의 형태를 확인하였다. 합성된 메조포러스 구조의 Pt-Au 합금박막의 입자 함량비는 EDS(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 분석으로 조사하였다. 메탄올 산화에 대한 전기화학적 촉매활성과 박막의 안정성을 평가한 결과 메조포러스 구조일 때, 넓은 표면적으로 인해 산화전류밀도가 월등히 증가함을 알 수 있었으며, 순수한 Pt박막과 비교하였을 때 소량의 Au입자의 첨가로 촉매적 안정성이 향상됨을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권6호
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• pp.675-682
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• 2005

불화실리콘산($H_2SiF_6$)과 질산알루미늄의 혼합 수용액을 주형으로 사용되는 $C_{16}TMABr$(cethyltrimethylaminonium bromide)용액에 첨가하여 불화실리콘산의 hydrolysis 반응에 의해서 메조포러스 분자체(Al-MMS)를 합성하였다. 합성된 분자체를 분석한 결과 비표면적이 $981m^2/g$이고, 기공 크기가 $39{\AA}$ 부근에서 균일함을 보이는 메조포러스 분자체가 합성되었으며, $NH_3$-TPD 결과 산의 세기가 크지 않음을 알 수 있었다. 합성된 담체가 납사분해 잔사유에 포함되어 있는 방향족 화합물의 수소화 반응에 대한 촉매 담체로써 적용 가능한가를 조사하기 위해서 Pt 및 Pd의 금속 성분을 담지시킨 후, 납사 분해 잔사유에 많이 포함되어 있는 방향족 화합물인 나프탈렌을 모델화합물로 정하고 나프탈렌의 수소화 반응에 대한 온도별 전환율, 반응속도 상수, 활성화 에너지를 조사하였다. 또한, 다른 메조포러스 담체와 상용담체를 이용하여 촉매를 제조한 후 같은 방법으로 비교하였다. 그 결과 PtPd/Al-MMS 촉매가 우수한 탈방향족 활성과 황저항성을 나타내었으며, 다른 메조포러스 담체 및 상용 담체와 비교한 결과 활성이 우수하게 나타났다. 실제 납사분해 잔사유의 일종인 PGO(pyrolized gas oil)를 원료로 실험해 본 결과 활성이 우수하게 나타났으며 Pd/Al-MMS 촉매는 납사분해 잔사유에 포함된 방향족 화합물의 수소화 촉매로써 응용 가능성을 보였다.

• 폴리머
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• 제35권1호
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• pp.35-39
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• 2011

본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지의 타소 지지체로 중형기공 실리카(SBA-15)를 이용한 전통적인 주형합성법을 이용하여 중형기공 탄소(CMK-3)를 합성하였다. 합성된 CMK-3는 추가적으로 비표면적과 물리적 성질을 증가시키기 위하여 활성화제로 수산화 칼륨 (KOH)양을 0, 1, 3, 및 4g으로 달리하여 활성화하였다. 그리고 활성화된 CMK-3(K-CMK-3)에 화학적 환원 방법을 이용하여 백금과 루테늄을 답지하였다. CMK-3에 담지된 백금-루테늄 촉매의 특성을 확인하기 위해 비표면적 장치(BET), X-선 회절분석법(XRD), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미정(TEM), 유도결합 플라즈마 질량분석기(ICP-MS)를 이용하였다. 또한, 백금 루테늄 촉매의 전기화학적인 특성을 순환전류전압 실험으로 분석하였다. 결론적으로, 3 g의 KOH로 활성화된 CMK-3(K3g-CMK-3)가 가장 넓은 비표면적을 나타냈다. 또한, K3g-CMK-3의 높은 비표면적은 백금-루테늄의 균일한 분산과 함께 전기적인 촉매의 성능을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.167-172
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• 2011

본 연구에서는 중형기공 탄소(MCs)를 표면처리하여, 표면 관능기를 분석하고, 표면처리 효과를 조사하였다. 직접 메탄올 연료전지의 탄소지지체로 중형기공 실리카(SBA-15)를 이용한 전통적인 주형합성법을 이용하여 중형기공 탄소(MCs)를 합성하였다. 중형기공 탄소는 인산의 농도를 각각 0, 1, 3, 4, 및 5 M로 달리하여, 343 K에서 6 h 동안 처리하였다. 그리고 표면처리된 중형기공 탄소(H-MCs)에 화학적 환원방법을 이용하여 백금과 루테늄을 담지하였다. 표면처리된 탄소지지체에 담지된 백금-루테늄 촉매의 특성을 확인하기 위해 비표면적 측정장치(BET), X-선 회절분석법(XRD), X-선 광전자 분광법(XPS), 투과전자현미경(TEM), 유도결합 플라즈마 질량분석기(ICP-MS)를 이용하였다. 또한, 백금-루테늄 촉매의 전기화학적인 특성을 순환전류전압 실험으로 분석하였다. 표면분석의 결과로부터, 산소를 포함한 화학관능기가 탄소지지체에 도입된 사실을 알 수 있었다. 결론적으로, 4 M의 인산으로 표면처리한 H4M-MCs가 백금-루테늄의 균일한 분산과 함께 전기적인 촉매의 성능을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.