• 제목/요약/키워드: Redox characteristics

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수정진동자를 이용한 자기조립된 Viologen 유도체의 계면전하이동 특성 (Surface Charge Transfer of Self-Assembled Viologen Derivative Using Quartz Crystal Microbalance)

  • 박상현;류길용;이동윤;권영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.256-257
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    • 2005
  • We fabricated self-assembled monolayers(SAMs) onto quartz crystal microbalance(QCM) using viologen, which has been widely used as electron acceptor and electron transfer mediator. The viologen derivative exist in three redox states, namely. These redox reactions are highly reversible and can be cycled many times without significant side reactions, respectively. We studied the characteristics of charge transfer using different electrolyte solutions by electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM). From the data, the redox peak currents were nearly equal charges during redox reaction and existed to an excellent linear interrelation between the scan rates and first redox peak currents. The redox reactions of viologen were highly reversible and the EQCM has been employed to monitor the electrochemically induced adsorption of SAMs during the redox reactions.

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폴리피롤에 빛을 쪼일 때 증가되는 전류의 특성 (Characteristics of Enhanced Current by Polypyrrole under Illumination)

  • 채원석;장예석;이범규;김강진
    • 대한화학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.294-300
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    • 1995
  • 빛에 대한 폴리피롤(PPy)의 광전기화학적인 거동을 $Fe(CN)_6^{4-}/Fe(CN)_6^{3-}$$I^-/I_2$를 산화환원종으로 수용액에서 관찰하였다. PPy은 정전압법으로 Pt와 glassy-C 그리고 ITO에 각각 중합하였으며 PPy막을 입힌 전극에 빛이 쪼여졌을 때 산화환원종의 산화환원 전위에서 전류의 증가를 얻었다. 증가된 전류는 PPy이 갖는 반도체 특성과 빛에 의한 전극표면에서의 산화환원 광열촉진에 기인하며, PPy 중합시 사용한 지지전해질의 음이온(dopants)과 산화환원종, 용액의 pH에 의존하였다.

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고순도 수소 생성을 위한 SIP법에서 첨가제에 따른 환원 특성 (Characteristics of Redox Agent with Additive in Steam-Iron Process for the High Purity Hydrogen Production)

  • 전법주;김선명;박지훈
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.340-348
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    • 2011
  • Effects of various inorganic-metal oxide (Zr, Zn, Si, Al and Ca as promoters and stabilizers) additive on the reduction rate of iron oxide and the composition of forming hydrogen using the steam-iron cycle operation was investigated. The reduction rate of redox agent with additive was determined from weight change by TGA. The changes of weight loss and reduction rate according to redox agent with various additive affected the hydrogen purity and cycle stability of the process. The cyclic micro reactor showed that hydrogen purity exceeding 95% could be obtained by the water splitting with Si/Fe, Zn/Fe, Zr/Fe redox agents. The redox agents with these elements had an affect on redox cycle stability as a good stabilizer for forming hydrogen by the steam-iron process.

오스뮴 착물들의 합성 및 전기화학적인 특성에 관한 연구 (Synthesis of Several Osmium Redox Complexes and Their Electrochemical Characteristics in Biosensor)

  • 김혁한;최영봉;태건식
    • 전기화학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.176-183
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    • 2008
  • 본 연구에서는 8족 금속 원소인 osmium을 중심금속으로 4가지의 착물을 합성하였다. 합성한 착물은 ${[Os(bpy)}_2{(ap-im)Cl]}^{+/2+}$, ${[Os(dme-bpy)}_2{(ap-im)Cl]}^{+/2+}$, ${[Os(dmo-bpy)}_2{(ap-im)Cl]}^{+/2+}$, ${[Os(dcl-bpy)}_2{(ap-im)Cl]}^{+/2+}$이다. 합성된 착물을 순환전압전류법을 포함한 다양한 전기화학분석방법을 이용하여 전기적 성질을 조사하여 작용기에 따른 전위의 변화를 다음의 전위구간에서 $E_p$:$-0.06\;V{\sim}0.313\;V$ vs. Ag/AgCl 확인하였다. 합성한 화합물을 전기적 흡착방법으로 고정된 금나노입자(gold nano-particles)를 전극 위에 자기조립방식으로 고정화를 시켰다. 당과 당 분해효소(Glucose Oxidase, GOx)에 의한 촉매반응의 전류를 확인하였고, glucose농도에 따른 변화하는 전류의 양도 확인하였다. 마지막으로 고정된 4가지의 osmium complex는 서로 다른 전위로 인하여 촉매전류의 양이 달라지는 것을 알 수 있었고, 이로 인해 redox complex의 전위가 촉매반응에 미치는 영향을 확인 할 수 있었다.

시화호의 중금속 오염과 산화-환원 상태의 공간적 차이 (Heavy Metal Contamination and Spatial Differences in Redox Condition of the Artificial Shihwa lake, Korea)

  • 현상민;김은수;팽우현
    • 한국환경과학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.479-488
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    • 2004
  • Five sediment cores from the tidal flat of artificial Lake Shihwa are analyzed in terms of sedimentology and geochemistry to evaluate the heavy metal contamination and redox condition of surficial sediment following the Shihwa seawall construction. The variability of concentrations of various elements depends on the depositional environment, and reflects the various redox conditions and sediment provenances. The amounts of Ti and Al and their ratio of Ti/ Al with respect to Li clearly indicate that there is an anthropogenic contribution to the surficial sediment. The high concentrations of heavy metals suggest an anthropogenic contribution at ST. 34 and ST. 22. Concentrations of most elements (Cr, Cu, Zn and Pb) are higher near the Shihwa-Banwol industrial complex than in the central part of Lake Shihwa. Concentrations of heavy metal in surficial sediment near the Shihwa-Banwol industrial complex are two to eight times higher than in the center of Lake Shihwa. Enrichment factors (EF), which are normalized by the unpolluted shale, suggests a significant metallic contamination near the Shihwa-Banwol industrial complex (SBIC). The redox condition is divided into two anoxic and mixed oxi $c_oxic zones based on the carbon:sulfur (C/S) ratios of organic matter and elemental relationships. Correlations among geochemical elements Mn, U and Mo are significantly different from site to site, and may therefore be an indicator of the spatial redox condition. Controlling factors for switching anoxic/oxic conditions are thought to be water depth and the differences in industrial effluent supply. The variations of the Cu/Mn ratio in the sediments confirms above mentioned spatial differences of a redox condition in part, and therefore shows a location-dependence redox condition in sediments at four other sites. The redox condition of the surficial sediment characteristics of the Shihwa Lake are controlled by its geographic location and water depth.th.

Redox Flow Battery용 일체화된 흑연/DSA 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Assembled-Graphite/DSA Electrode for Redox Flow Battery)

  • 김형선
    • 전기화학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.123-127
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    • 2010
  • Redox Flow Battery용 고내구성 및 고효율 전극의 제조를 위해 DSA(Dimensionally Stable Anode)를 집전체 및 전극으로 사용하고 흑연 입자를 이용한 전극을 제조하여 DSA와 압연하는 방법으로 일체화 된 흑연/DSA 전극의 전기화학적 특성을 조사하였다. 1 M $VOSO_4$ + 5M $H_2SO_4$ 혼합용액과 2 M $VOSO_4$ + 2.5M $H_2SO_4$ 혼합된 용액의 전해액 시스템에서 Cyclic Voltammetry(CV) 방법을 이용하여 -0.7 V에서 1.6 V vs. SCE의 전위범위에서 전극의 특성을 실험한 결과, 높은 농도의 2M $VOSO_4$ 전해액에서도 바나듐 이온들의 redox couple 반응을 잘 나타내고 있으며 가역성도 우수한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제조된 일체화된 흑연/DSA 전극을 redox flow battery에 적용할 경우에 고내구성, 내부식성 및 전지의 에너지밀도, 출력밀도와 에너지효율을 향상시킬 것으로 판단된다.

Redox flow battery용 carbon felt 전극의 전기화학적 산화 (Electrochemical Oxidation of Carbon Felt for Redox Flow Battery)

  • 정영관;황갑진;김재철;유철휘
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.721-727
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    • 2011
  • All vanadium redox-flow battery (VRFB) has been studied actively as one of the most promising electrochemical energy storage systems for a wide rage of applications such as electric vehicles, photovoltaic arrays, and excess power generated by electric power plants at night time. In this study, carbon felt electrodes were treated by electrochemical oxidation with KOH, and the cyclic voltammetry were studied in order to investigate redox reactivity of vanadium ion species with carbon felt electrodes. Besides the effect of electrochemical oxidation on the surface chemistry of carbon felt electrodes were investigated using the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). After electrochemical oxidation, XPS analysis of PAN based GF20-3 carbon felt electrode revealed on increase in the overall surface oxygen content of the carbon felts after electrochemical oxidation. Redox reaction characteristics using cyclic voltammetry (CV) were ascertained that the electrochemical treated electrode were more reversible than the untreated electrode.

$M/Fe_2O_3$ (M = Rh, Ce 및 Zr) 혼합 산화물의 산화-환원을 이용한 수소 저장 특성 (Hydrogen Storage Characteristics Using Redox of $M/Fe_2O_3$ (M = Rh, Ce and Zr) Mixed Oxides)

  • 류재춘;이동희;김영호;양현수;박주식;황갑진;김종원
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.21-30
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    • 2006
  • [ $M/Fe_2O_3$ ] (M=Rh, Ce and Zr) mixed oxides were prepared using urea method to develop a medium for chemical hydrogen storage by their redox cycles. And their redox behaviors by repeated cycles were studied using temperature programmed reaction(TPR) technique. Additives such as Rh, Ce and Zr were added to iron oxides in order to lower the reaction temperature for reduction by hydrogen and re-oxidation by water-splitting. From the results, concentration of urea used as a precipitant had little effect on particle size and reduction property of iron oxide. TPR patterns of iron oxide consisted of two reduction peaks due to the course of $Fe_2O_3\;{\rightarrow}\;Fe_3O_4\;{\rightarrow}\;Fe$. The results of repeated redox tests showed that Rh added to iron oxide have an effect on lowering the re-oxidation temperature by water-splitting. Meanwhile, Ce and Zr additives played an important role in prevention of deactivation by repeated cycles. Finally, Fe-oxide(Rh, Ce, Zr) sample added with Rh, Ce and Zr showed the lowest re-oxidation temperature by water-splitting and maintained high $H_2$ recovery in spite of the repeated redox cycles. Consequently, it is expected that Fe-oxide(Rh, Ce, Zr) sample can be a feasible medium for chemical hydrogen storage using redox cycle of iron oxide.

바나듐 레독스 흐름전지용 Poly(arylene ether sulfone) 막의 특성 (Characteristics of Poly(arylene ether sulfone) Membrane for Vanadium Redox Flow Battery)

  • 오성준;정재현;신용철;이무석;이동훈;추천호;김영숙;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.671-676
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    • 2013
  • 최근에 대용량 에너지 저장 시스템으로 레독스 흐름전지(Redox Flow Battery, RFB)가 활발히 연구 개발되고 있다. 불소계막을 대신할 저가의 탄화수소막이 RFB막으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 Poly(arylene ether sulfone) (PAES) 막을 사용해 고가의 불소계막과 그 특성을 바나듐 레독스 흐름전지(VRB, Vanadium Redox Flow Battery)조건에서 비교하였다. 바나듐 이온투과도, 이온 교환 용량, OCV 변화, 팽윤, 충 방전 곡선, 에너지 효율 등을 측정했다. PAES 막은 Nafion 117막에 비해 바나듐 이온투과도가 낮고, 이온교환용량은 커서 Nafion 117을 사용한 RFB보다 에너지 효율이 높았다.

오스뮴 착물 합성과 전기화학적인 방법을 이용한 바이오센서에 관한 연구 (Synthesis of Osmium Redox Complex and Its Application for Biosensor Using an Electrochemical Method)

  • 최영봉;김혁한
    • 전기화학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.150-154
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    • 2007
  • 본 연구에서는 8족 금속 원소인 오스뮴을 중심금속으로 일차아민을 포함하고 있는 피리딘 (pyridine) 화합물을 배위시켜 착화합물을 합성하였다. 합성된 오스뮴 착화합물은 $[Os(dme-bpy)_2(ap-im)Cl]^{+/2+}$을 순환전압전류법을 포함한 다양한 전기화학분석법을 이용하여 전기적인 성질을 조사하였다. 또한 합성된 일차 아민을 갖는 오스뮴 착화합물을 이용하여 당 측정용 바이오센서를 제작하기 위하여 금 나노입자(Cold nano-particles)를 전기적 흡착방법을 이용하여 스크린 인쇄방법으로 만든 탄소반죽 전극 (Screen Printed Carbon Electrodes, SPEs) 위에 고정화를 시켰다. 당과 당 분해효소(Glucose Oxidase, GOx)를 혼합하여 발생하는 산화촉매전류를 확인하였고, 당 농도에 따라 변화하는 산화촉매전류의 양도 확인하였다. 새롭게 만들어진 바이오센서는 1 mM 과 같은 낮은 농도에서 감응할 수 있는 바이오센서에 응용할 수 있음을 확인하였다.