• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.6-14
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• 2001

단량체인 N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium$(PF_6^-)_2$를 유리탄소전극 상에 전기화학적으로 중합하였다. 이 고분자 피막전극의 전기화학적 활성자리는 고분자 줄기에 분포된 bipyridinium이온이다. 이 전극은 인산염 완충용액(pH=5.7)에서 두 개의 산화-환원 쌍을 갖으며 그 형식전위는 각각 -0.41V와 -0.81V(vs. SSCE)였다. 이 고분자 피막 내에서 도판트 이온의 확산계수는 $V^{2+/+}$와 $V^{+/0}$ 단계에서 $1.57{\times}10^{-4}$과 $4.35{\times}10^{-5}cm^2s^{-1}$이였다. 환원과정보다 산화과정이 어려운 결과로 나타났다. 고분자 피막 내에서 전자전달 속도상수는 각 단계에서 각각 57.53과 $2.63 s^{-1}$으로 첫째 단계가 22배나 큰 값을 보이고 있다. 이 피막의 전자전달 저항은 적용된 전해질의 양이온에 크게 영향을 받는다. 즉, $LiClO_4,\; NaClO_4,\;KClO_4$ 및 인산염 완충용액에서 도판트이온으로 작용하는 $ClO_4^-$ 와 $PO_4^{3-}$ 이외에 이들의 대이온의 영향도 받아서 그 값이 각각 22.63, 16.81, 12.44 및 $11.36 k{\Omega}$로 크게 차이가 났다. EQCM에 의한 전기화학적 중합반응의 속도상수 값은 일차 반응으로 초기에 $1.31{\times}10^{-1}s^{-1}$였다. 이와 같이 $PO_4^{3-}$이 도판트인 G.C./p-BPB형의 전극이 CV과정에서 안정하고 20회 이상 사용이 가능하며 재현성이 뛰어나다.

• Macromolecular Research
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• 제16권3호
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• pp.200-203
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• 2008

A conducting polymer layer was introduced into the pore surface of mesoporous carbon via vapor infiltration of a monomer and subsequent chemical oxidative polymerization. The polypyrrole, conducting polymer has attracted considerable attention due to the high electrical conductivity and stability under ambient conditions. The mesoporous carbon-polypyrrole nanocomposite exhibited the retained porous structure, such as mesoporous carbon with a three-dimensionally connected pore system after intercalation of the polypyrrole layer. In addition, the controllable addition of pyrrole monomer can provide the mesoporous carbon-polypyrrole nanocomposites with a tunable amount of polypyrrole and texture property. The polypyrrole layer improved the electrode performance in the electrochemical double layer capacitor. This improved electrochemical performance was attributed to the high surface area, open pore system with three-dimensionally interconnected mesopores, and reversible redox behavior of the conducting polypyrrole. Furthermore, the correlation between the amount of polypyrrole and capacitance was investigated to check the effect of the polypyrrole layer on the electrochemical performance.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.141-147
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• 2011

바나듐 레독스-흐름 전지 (V-RFB)용 격막으로 사용하기 위해 폴리설폰(psf)에 폴리페닐렌설파이드설폰(PPSS)을 블록 공중합 시킨 폴리머와 여기에 TPA (tungstophosphoric acid)를 첨가하여 양이온교환막을 제작하였다. 제작한 막은 1M $H_2SO_4$용액을 사용하여 막 저항을 평가하였다. 제작한 Psf-PPSS와 Psf-TPA-PPSS 양이온교환막의 막 저항은 약 $0.94{\Omega}{\cdot}cm^2$를 나타냈다. 제작한 양이온교환막과 Nafion117을 격막으로 사용하여 V-RFB의 전기화학적 특성을 평가하였다. 4 A의 전류에서 측정한 V-RFB의 충 방전 셀 저항은 막의 종류에 따라 Nafion117 < Psf-TPA-PPSS < Psf-PPSS 의 순서로 값이 낮았다. 막을 5가 바나듐 수용액에 침적하여 침적시간 변화에 따른 V-RFB의 총 방전 셀 저항을 측정함으로써 내구성을 평가하였다. 내구성은 제작한 Psf-PPSS 막이 가장 우수하였으며, Nafion117막과 제작한 Psf-TPA-PPSS막이 서로 동등하였다.

• Carbon letters
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• 제19권
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• pp.66-71
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• 2016

The development of nanostructured functional materials derived from biomass and/or waste is of growing importance for creating sustainable energy-storage systems. In this study, nanoporous carbonaceous materials containing numerous heteroatoms were fabricated from waste coffee grounds using a top-down process via simple heating with KOH. The nanoporous carbon nanosheets exhibited notable material properties such as high specific surface area (1960.1 m² g⁻¹), numerous redox-active heteroatoms (16.1 at% oxygen, 2.7 at% nitrogen, and 1.6 at% sulfur), and high aspect ratios (>100). These unique properties led to good electrochemical performance as supercapacitor electrodes. A specific capacitance of ~438.5 F g⁻¹ was achieved at a scan rate of 2 mV s⁻¹, and a capacitance of 176 F g⁻¹ was maintained at a fast scan rate of 100 mV s⁻¹. Furthermore, cyclic stability was achieved for over 2000 cycles.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3103-3108
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• 2010

Conducting polymers (CPs) are widely used as matrixes for the entrapment of enzymes in analytical chemistry and biosensing devices. However, enzyme-catalyzed polymerization of CPs is rarely used for immunosensing due to the difficulties involved in the quantitative analysis of colloidal CPs in solution phase. In this study, an enzyme-amplified electrocatalytic immunosensor employing a CP as a redox marker has been developed. A polyanionic polymer matrix, $\alpha$-amino-$\omega$-thiol terminated poly(acrylic acid), was employed for precipitation of CP. The acrylic acid group acts as a polyanionic template. The thiol terminus of the polymer was used to produce self-assembled monolayers (SAMs) on Au electrodes and the amine terminus was employed for immobilization of biomolecules. In an enzymeamplified sandwich type immunosensor, the polyaniline (PANI) produced enzymatically is attracted by the electrostatic force of the matrix polymer. The precipitated PANI was characterized by electrochemical methods.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.17-21
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• 2019

산화환원흐름전지(Redox Flow Battery, RFB)는 대용량 에너지 저장장치로 바나듐 산화환원흐름전지가 대표적인 RFB인데, V-RFB는 고가인 점이 문제다. 철-크롬 RFB는 저가의 활물질(철, 크롬)을 사용해 경제적인 점이 장점인데, 성능이 낮은 점이 해결해야 할 과제다. 낮은 성능의 한 원인이 활물질의 크로스오버인데, 본 연구에서 불소계막 대신 탄화수소계막인 sulfonated Poly (ether ether ketone) (sPEEK)막을 사용해 활물질 투과를 감소시키는 연구를 하였다. sPEEK막의 크롬 이온 투과도는 $1.8{\times}10^{-6}cm^2/min$으로 Nafion막에 비해 약 1/33으로 작아서 불소계막 대신 sPEEK막을 사용하면 높은 활물질 투과문제를 해결할 수 있음을 보였다. 철 이온의 sPEEK막 확산의 활성화 에너지도 24.9 kJ/mol으로 Nafion막의 약 66%로 작았다. 그리고 고분자막에 들어간 e-PTFE 지지체가 철-크롬 산화환원흐름전지(ICRFB)에서 활물질 투과도를 감소시킴을 보였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권1호
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• pp.33-37
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• 2021

In electrochemical glucose sensing, the enhancement of the sensitivity and the response time is essential in developing stable and reliable sensors, especially for continuous glucose monitoring. We developed a method to increase the sensitivity and to shorten the response time for the sensing upon the appropriate addition of single wall carbon nanotube onto the osmium polymer-based hydrogel electrode. Also, the background stabilization is dramatically enhanced.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.789-794
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• 2012

폴리머 시멘트 몰타르 혼화용 라텍스를 개발할 목적으로 carboxylated styrene butadiene 라텍스를 2단계 유화중합법으로 제조하고 시멘트 몰타르에 적용하는 실험을 수행하였다. 카르복실 모노머는 methyl methacrylate, methacrylic acid와 acrylic acid를, 중합 모노머는 styrene과 butadiene을, 분자량 조절제는 t-dodecyl mercaptan을, 가교제는 divinyl benzene을 선정하고 사용량을 실험으로 결정하였다. 음이온 유화제는 sodium dodecylbenzene sulfonate와 sodium salt of lauryl sulfate를, 라텍스 안정제로 nonylphenoxy poly(ethyleneoxy) ethanol 계열의 동족체들(n=10, 20, 40)을, 그리고 potassium persulfate와 sodium bisulfite를 redox 개시제로, sodium monohydrogen phosphate와 potassium carbonate를 전해질로 사용하였다. 카르복실 모노머의 종류와 사용량, styrene과 butadiene의 단량체비 및 분자량 조절제와 가교제가 라텍스의 기본물성과 몰타르 공시체의 역학적 강도에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하여 폴리머 시멘트 몰타르 포장재용 라텍스 제조에 적합한 중합처방을 제시하였다. 또, 이 중합처방에 의해 제조한 라텍스를 폴리머 시멘트 몰타르의 적용성을 시험한 결과, 경화시간 28일에서 품질 기준보다 압축강도는 25.4%, 휨강도는 45.3% 증진된 강도의 발현 특성을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.243.1-243.1
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• 2010

Devices based on nanomaterials platforms are emerging as a powerful tool for ultrasensitive sensors for the direct detection of biological and chemical species. In this talk, we will report the preparation and the full characterization of electrochemical polymerization of biopolymers platforms and nano-structure formation for electrochemical detection of enzymatic activity and toxic compound in electrolyte for biosensor applications. Formation of an electroactive polymer film of two different compounds has been quantified by observing new redox peak at higher potentials in cyclic voltammogram measurements. RCT value of at various biopolymer concentration based hybrid films has been obtained from electrochemical impedance spectroscopy analysis and possible mechanism for formation of complexes during electrochemical polymerization on conducting substrates has been investigated. Biosensors developed based on these hybrid biopolymers have very high sensitivity.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제8권3호
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• pp.158-161
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• 1987

A Series of hydrophilic-hydrophobic copolymeric surfaces of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and various alkyl methacrylate (RMA) have been prepared by in-situ solution copolymerization using a redox radical initiator. Contact angles of various probing fluids on the polymeric surfaces were determined in air (hydrophobic environment) and under water (hydrophilic environment). From contact angle data, the dispersive interaction contribution (${\gamma}^d_s$) and the polar contribution (${\gamma}^p_s$) to the total surface free energy (${\gamma}^d_s$) and interfacial energetic quantities (e.g., water-polymer, liquid-polymer interface, etc.) were estimated by surface and interface physicochemical theory. From the comparison of surface energetic components between hydrophobic and hydrophilic media, it is found that surface and interface energetic components of polymeric surface as a representative low-energy surface are highly dependent on environmental fluids. Also, from the correlation between interfacial energetic results and surface energetic criterion of biocompatibility, we found that HEMA/BMA, HEMA/HMA copolymer systems are in the region of biocompatibility.