• 전기화학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.77-81
• /
• 2005

전기화학적으로 이온을 흡착시켜 이온을 제거하는 capacitive deionization(CDI)공정용 전극으로 탄소에어로젤에 실리카젤이 첨가된 다공성 탄소에어로젤 복합전극을 사용하여 1,000ppm NaCl수용액에서 탈염 특성에 대한 충전과 방전시 시간에 따른 전류 변화, CDI효율을 조사하였다. Paste rolling법으로 제조된 $10\times10cm^2$다공성 탄소에어로젤 복합전극은 촉매 분야에서 활용되고 있는 다공성 지지체인 실리카젤을 첨가함으로써 CDI 반응진행에 대한 전극활물질 탈락이 없이 전극의 성형성이 크게 향상되었고, 친수성과 전극의 기계적 강도 증가 및 CDI 효율을 증가시킬 수 있었다. 이러한 45개의 전극을 하나의 묶음으로 네 개의 단을 직렬연결 하여, CDI 시스템을 구성하였고 충전 시에는 1.2V, 방전 시에는 0.001V를 각각 10분간 인가하여 실험한 결과 $99\%$ 이상의 CDI 효율을 달성하였다.

• 전기화학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.15-31
• /
• 2024

The antimalarial drug hydroxychloroquine sulphate (HCQ) has taken much attention during the first COVID-19 pandemic phase for the treatment of severe acute respiratory infection (SARI) patients. Hence it is interest to study the electrochemical properties and photocatalytic degradation of the HCQ drug. Copper oxide (CuO) nanoparticles, graphene oxide (GO) and CuO/GO NC (nanocomposite) modified carbon paste electrodes (MCPE) are used for the detection of HCQ in an aqueous medium. Electrochemical behaviour of HCQ (20 μM) was observed using CuO/MCPE, GO/MCPE and CuO/GO NC/MCPE in 0.1 M phosphate buffer at pH 7 with a scan rate of 20 to 120 mV s^-1 by cyclic voltammetry (CV). Differential pulse voltammetry (DPV) of HCQ was performed for 0.6 to 16 μM HCQ. The CuO/GO NC/MCPE showed a reasonably good sensitivity of 0.33 to 0.44 μA μM cm^-2 with LOD of 69 to 92 nM for HCQ. Furthermore, the CuO/GO NC was used as a catalyst for the photodegradation of HCQ by monitoring its UV-Vis absorption spectra. About 98% was degraded in about 34 min under visible light and after 4 cycles it was 87%. The improved photocatalytic activity may be attributed to decrease in bandgap energy and enhanced ability for the electrons to migrate. Thus, CuO/GO NC showed good results for both sensing and degradation applications as well as reproducibility.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권1호
• /
• pp.111-117
• /
• 2019

기상으로 전달된 Ti 전구체가 열 플라즈마에서 고순도의 결정질 코어-$TiO_2$로 합성됨과 동시에 기판에 바로 증착시킬 수 있는 공정을 제시한다. 제조된 코어-$TiO_2$는 외부에 노출되지 않는 상태에서 원자층증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)에 의하여 $Al_2O_3$로 코팅된다. 코어-$TiO_2$와 코팅된 쉘-$Al_2O_3$의 형태학적 특징은 transmission electron microscope (TEM) 및 transmission electron microscope - energy dispersive spectroscopy (TEM-EDS)를 통해 분석하였다. 제조된 코어-$TiO_2$/쉘-$Al_2O_3$ 나노입자의 전기적 특성은 염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cell, DSSC)의 작동전극에 적용하여 평가하였다. Dynamic light scattering system (DLS), scanning electron microscope (SEM), X-ray Diffraction (XRD)을 통하여 코어-$TiO_2$의 평균입도, 성장속도 및 결정구조의 무게분율을 분석한 결과, 평균입도는 17.1 nm, 코어박막의 두께는 $20.1{\mu}m$이고 주 결정구조가 Anatase로 증착된 코어-$TiO_2$/쉘-$Al_2O_3$ 나노입자를 적용한 DSSC가 기존의 페이스트 방식으로 제작한 DSSC보다 더 높은 광효율을 보여준다. 기존의 페이스트방식을 활용한 DSSC의 에너지변환효율 4.99%에 비하여 선택적으로 조절된 코어-$TiO_2$/쉘-$Al_2O_3$ 나노입자를 작동전극으로 사용한 경우가 6.28%로 26.1% 더 높은 광효율을 보여준다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.21-27
• /
• 2022

저렴한 전도성 흑연을 인쇄전자 공법으로 유연 압력 센서를 개발하였다. 유연 압력 센서는 의료, 게임, AI 등 미래 산업에 활용될 소재로 각광받고 있다. 유연 압력 센서용 인쇄전극을 다양한 전기-기계적 특성을 평가한 결과 최대인장률 20%, 30°의 인장/굽힘, 간이 맥박 시험에서 일정한 저항 변화율을 보였다. 이렇게 검증이 완료된 전극을 시뮬레이션하여 더 적합한 matrix 패턴을 설계하였다. Serpentine 패턴을 활용하여 matrix 패턴 제작과 인캡슐레이션을 동시에 진행할 수 있는 공정을 활용하였다. 인쇄된 흑연 전극의 한쪽 면에 접착력 증가를 위한 O₂ 플라즈마 표면처리하고, 90°회전시켜, 라미네이션 공정을 통해 2개의 전극을 하나로 제작하였다. 이렇게 제작된 matrix 패턴을 인체의 손목 맥박 위치에 부착하여 실측을 진행한 결과 남녀 상관없이 일정한 저항 변화율을 보였다.

• 공업화학
• /
• 제23권5호
• /
• pp.505-509
• /
• 2012

본 연구에서는 사람의 뇌와 신경계통에 나쁜 영향을 주는 납 중금속의 식용 수에서 검출을 쉽게 하기 위해 새로운 탄소나노튜브전극의 사용을 제안하였다. 이를 위해 제작된 탄소나노튜브 전극을 작동전극으로 사용하여 증류수와 수돗물 상태에서의 납이온의 민감도 및 검출한계농도를 네모파 양극 벗김 전압전류법을 이용하여 측정하였다. 실험결과, 납이온의 농도 25~150 ppb의 범위에서 탄소나노튜브전극에 의한 납이온의 민감도 및 이론적으로 계산된 검출한계농도는 이온수에 근거한 0.1 M 황산전해질에서 $12.85\;{\mu}A/{\mu}M$ 및 26 ppb, 수돗물에 근거한 황산전해질에서 $10.36\;{\mu}A/{\mu}M$ 및 38 ppb이었다. 실험적으로 납의 검출한계 농도를 측정하였을 때, 증류수 및 수돗물에 근거한 전해질에서 그 값은 4 ppb 및 10 ppb를 나타내었다. 또한, 납의 벗김 반응은 순환 전압 전류법 분석에 의해 표면반응에 의해 진행됨을 알 수 있었다. 이러한 납 민감도는 다른 참고문헌들에 의한 값들과 비교되었고 그 결과 본 연구에 의한 납 분석결과가 더 우수함을 알 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제21권4호
• /
• pp.405-410
• /
• 2010

P25와 Dyesol $TiO_2$ (Titanium dioxide)를 사용하여 두께와 소성 온도가 다른 전극을 제조하여 염료감응형 태양전지(Dye Sensitized Solar Cell, DSSC)를 제조한 후 광 변환 효율을 측정하였다. 소성 전 후의 $TiO_2$ 작업 전극의 두께 변화는 FE-SEM을 사용하여 시편의 cross section을 확인하여 비교하였다. 또한 상대전극인 Pt의 소성 온도에 따른 DSSC의 효율 변화도 측정하였다. P25를 활용한 DSSC는 doctor blade로 1층으로 도포 후, $500^{\circ}C$에서 30 min 동안 소성한 작업 전극(${\sim}20.4{\mu}m$)과 $350^{\circ}C$에서 30 min 동안 소성한 Pt 상대 전극으로 제조한 셀이 3.8%의 광효율을 나타내었다. Dyesol $TiO_2$를 활용하여 1층으로 도포 후, $500^{\circ}C$에서 30 min 동안 소성한 작업전극(${\sim}9.1\;{\mu}m$)과 $450^{\circ}C$에서 30 min 동안 소성한 Pt 상대 전극으로 제조한 셀이 5.8%의 광 효율을 나타냄을 알았다.

• 전기화학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.50-56
• /
• 2010

Multi-wall carbon nano-tube(MWCNT)를 이용해 screen printed carbon electrodes(SPCEs)을 제작하여 혈당센서의 선택성과 감도가 증가됨을 확인 할 수 있었다. 효소촉매반응을 위한 탄소전극으로의 전자이동의 매개체로 8족 금속 원소인 오스뮴을 중심금속으로 일차 아민을 포함하는 피리딘(pyridine) 리간드를 배위시켜 $[Os(dme-bpy)_2(4-aPy)Cl]^{+/2+}$를 합성하였다. 합성된 오스뮴 착물은 순환 전압전류법을 포함한 다양한 전기화학분석방법을 이용하여 전기적 성질을 조사하였다. 전기적 흡착방법을 이용하여 일차 아민을 갖는 착화합물을 전극위에 고정화 하였다. 오스뮴이 고정화된 MWCNT-SPCEs는 일반적인 carbon electrode보다 약 100배가량의 오스뮴이 흡착됨을 확인 할 수 있었다. (${\tau}_0=2.0\;{\times}\;10^{-9}\;mole/cm^2$) 마지막으로 당(Glucose)과 당 분해효소(Glucose Oxidase, GOx)에 의한 촉매반응의 전류를 확인하였고, 당 농도에 따라 선형 변화하는 전류의 양도 확인하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
• /
• pp.191-192
• /
• 2003

For the CNT-FED to be cost-effective, many efforts for the lower voltage operation have been made in the under-gate cathode structure. In this study, the effects of the frit proportion in the CNT paste, cathode electrode width, CNT-to-counter electrode gap, and the CNT length in the cathode structure were examined.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.40-46
• /
• 2012

In vivo nicotine is associated with Alzheimer's, Parkinson's and lung cancer. Diagnostic assays of these diseases depend on very low analytical detection limits. In this study, a sensitive analytical method was examined using a voltammetric graphite pencil electrode (GPE) and a modified carbon nanotube paste electrode (CNE). The optimum analytical conditions for both electrodes were compared using square wave anodic stripping voltammetry (SW) and cyclic voltammetry (CV) obtaining 400 sec accumulation time and oxidation peak. Under optimum parameters, the stripping working range of GPE was $5.0-40.0{\mu}g/L$, CNE: 0.1-0.8 and $5-50{\mu}g/L$. Quantification limits were $5.0{\mu}g/L$ for GPE and $0.1{\mu}g/L$ for CNE, while detection limits were $0.6{\mu}g/L$ for GPE and $0.07{\mu}g/L$ for CNE. A standard deviation of $10.0{\mu}g/L$ was observed for 0.064 GPE and 0.095 CNE (n = 12) using 400 sec accumulation time. The results obtained can be applied to non.treated urine and ex vivo biological diagnostics.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제8권1호
• /
• pp.43-52
• /
• 2017

In this paper, for the first time, the electroanalytical study of Triethylenediamine, TEDA was done on a typically graphene modified carbon paste electrode (Gr/CPE) in pH=10.5 of phosphate buffer solutions (PBS). The surface morphology of the bare and modified electrodes was characterized by scanning electron microscopy (SEM), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). The electro-oxidation of TEDA was investigated at the surface of modified electrode. The results revealed that the oxidation peak current of TEDA at the surface of Gr/CPE is 2.70 times than that shown at bare-CPE. A linear calibration plot was observed in the range of 1.0 to 202.0 ppm. In this way, the detection limit was found to be 0.18 ppm. The method was then successfully applied to determination of TEDA in aqueous samples obtained from two kinds of activated carbon from the masks of war. On the other hand, density functional theory (DFT) method at B3LYP/6-311++G** level of theory and a conductor-like Polarizable Continuum Model (CPCM) was used to calculate the $pK_a$ values of TEDA. The energies of lowest unoccupied molecular orbital ($E_{LUMO}$) and highest occupied molecular orbital ($E_{HOMO}$), gap energy (${\Delta}E$) and some thermodynamic parameters such as Gibbs free energy of TEDA and its conjugate acid ($HT^+$) were calculated. The results of calculated $pK_a$ were found to be in good agreement with the experimental values.