• 제목/요약/키워드: electrochemical reaction

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여러 자리 산소-질소계 시프염기 리간드 구리(II) 착물의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of Copper(II) Complexes with Multidentate N,O-Schiff Base Ligands)

  • 김선덕;장기호;김준광;이승우;정재정
    • 분석과학
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    • 제9권4호
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    • pp.345-354
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    • 1996
  • 산소-질소를 포함하는 여러 자리 시프염기 리간드인 비스-살리실알데히드-에틸렌디이민(SED), 비스-살리실알데히드-프로필렌디이민(SPD), 비스-살리실알데히드-디에틸렌트리이민(SDT), 비스-살리실알데히드-트리에틸렌테트라이민(STT) 및 비스-살리실알데히드-테트라에틸 렌펜타이민(STP) 등을 합성하고 이들 리간드들을 에탄올과 70% 디옥산 수용액에서 전위차법으로 넷, 다섯 및 여섯 단계의 양성자 해리상수값을 구하였다. 구리(II)-시프염기 착물의 안정도상 수값의 크기는 Cu(II)-SPD${\leq}$Cu(II)-SED~STT${\leq}$Cu(II)-STP 순서로 음전위쪽으로 이동하였다. Cu(II)-시프염기 착물의 산화-환원 과정은 일전자 반응이었다.

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자기력 최적화에 따른 전해-자기 복합가공의 특성 평가에 관한 연구 (Study on Characteristics of EP-MAP Hybrid Machining by Optimization of Magnetic Flux Density)

  • 박창근;곽재섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권3호
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    • pp.319-324
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    • 2013
  • 본 연구에서는 CNT-Co 복합체를 이용한 전해-자기(EP-MAP) 복합가공 공정을 개발하였다. CNT-Co 복합체는 높은 강도와 뛰어난 전기적 성질을 가지는 소재이기 때문에 전해-자기 복합가공의 연마재 및 전극으로 적합하다. 전해-자기 복합가공의 시너지 효과를 평가하기 위해서 각 실험조건하에서 특성평가 실험이 수행되었으며, 각 실험인자는 자기력, 전해액, 공구의 회전속도, 전해전압, 간극 등이 있다. 그 결과 CNT-Co 복합체와 화학적 반응이 없는 $NaNO_3$ 가 본 공정의 가장 적절한 전해액으로 선정되었다. 그리고 높은 자기력은 가공중의 CNT-Co 복합체내에 전해액 유동을 방해하는 인자이다. 이로 인해 공작물의 표면상의 가공부위에 열에너지가 상승하게 되고 공작물 표면손상과 피팅현상이 발생하여 가공효율성이 떨어지게 된다.

Novel Water-Soluble Polyfluorenes as an Interfacial layer leading to Cathodes-Independent High Performance of Organic Solar Cells

  • 오승환;심희상;박동원;정연길;이재광;문승현;김동유
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.394-394
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    • 2009
  • Water solubility of conjugated polymers may offer many applications. Potential applications of water-soluble conjugated polymers include the polymer light-emitting diode and new materials for nano and micro hollow-capsules, and bio- or chemo-sensors. We synthesized neutral polyfluorenes containing bromo-alkyl groups by the palladium catalyzed Suzuki coupling reaction. Bromo-alkyl side groups in neutral polyfluorenes were quaternized by tri-methyl amine solution. The electrochemical and optical properties of water-soluble conjugated polymers are discussed. This novel synthesized water-soluble conjugated polymers were used as a interfacial dipole layer between active layer and metal cathode in polymer solar cell for enhancement of open-circuit voltage (Voc), which is one of the most critical factors in determining device characteristics. We also investigated the device performance of polymer solar cell with different metal cathode such as Al, Ag, Au and Cu. In polymer solar cell, novel cationic water-soluble conjugated polymers were inserted between active layer and high-work function cathode (Al, Ag, Au and Cu).

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고감도 및 고선택성의 유기인계/카바메이트계 농약 검출용 바이오칩 센서 (Creating Highly Sensitive and Selective Biochip Sensors for the Detection of Organophosphorus/carbamate Pesticides)

  • 심혜림;김수희;이재영;이혜진
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.571-580
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    • 2009
  • 실시간 측정 및 이동성이 자유로운 칩 형태의 바이오센싱 원천 기술개발은 잔류 농약 검출을 비롯하여 생 유기 물질 분석에 유용하게 활용되어 환경과학, 식품과학, 의학진단, 신약개발 등의 연구 및 응용분야에 큰 기여를 할 것으로 예상된다. 본 총설에서는 유기인계/카바메이트계 농약 검출의 중요성을 토대로 최근 개발된 광학 바이오칩 센서와 이를 통해 응용된 농약검출방법에 관련한 국내 외 기술개발 동향 및 발전가능성에 대해서 서술하고자 하며, 더 나아가 바이오칩 센서에 다양한 나노소재 및 마이크로 나노 공정 기술을 융합함으로써 소형화가 용이하고, 더욱 우수한 감도와 선택성을 갖는 유기인계/카바메이트계 농약 맞춤형 나노융합 바이오칩 센서 개발연구에 대해 논의하고자 한다.

공기와 질소 분위기에서 공침법으로 합성된 Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2 분말의 특성 비교 (Characteristics of Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2 Powders Prepared by Co-Precipitation in Air and Nitrogen Atmospheres)

  • 최웅희;박세련;강찬형
    • 한국분말재료학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.136-142
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    • 2016
  • As precursors of cathode materials for lithium ion batteries, $Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}(OH)_2$ powders are prepared in a continuously stirred tank reactor via a co-precipitation reaction between aqueous metal sulfates and NaOH in the presence of $NH_4OH$ in air or nitrogen ambient. Calcination of the precursors with $Li_2CO_3$ for 8 h at $1,000^{\circ}C$ in air produces dense spherical cathode materials. The precursors and final powders are characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, particle size analysis, tap density measurement, and thermal gravimetric analysis. The precursor powders obtained in air or nitrogen ambient show XRD patterns identified as $Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}(OH)_2$. Regardless of the atmosphere, the final powders exhibit the XRD patterns of $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ (NCM). The precursor powders obtained in air have larger particle size and lower tap density than those obtained in nitrogen ambient. NCM powders show similar tendencies in terms of particle size and tap density. Electrochemical characterization is performed after fabricating a coin cell using NCM as the cathode and Li metal as the anode. The NCM powders from the precursors obtained in air and those from the precursors obtained in nitrogen have similar initial charge/discharge capacities and cycle life. In conclusion, the powders co-precipitated in air can be utilized as precursor materials, replacing those synthesized in the presence of nitrogen injection, which is the usual industrial practice.

전구체 공침 온도가 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 분말의 특성에 미치는 영향 (Effects of Precursor Co-Precipitation Temperature on the Properties of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 Powders)

  • 최웅희;강찬형
    • 한국분말재료학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.287-296
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    • 2016
  • $Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}(OH)_2$ powders have been synthesized in a continuously stirred tank reactor via a co-precipitation reaction between aqueous metal sulfates and NaOH using $NH_4OH$ as a chelating agent. The co-precipitation temperature is varied in the range of $30-80^{\circ}C$. Calcination of the prepared precursors with $Li_2CO_3$ for 8 h at $1000^{\circ}C$ in air results in Li $Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ powders. Two kinds of obtained powders have been characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, particle size analyzer, and tap density measurements. The co-precipitation temperature does not differentiate the XRD patterns of precursors as well as their final powders. Precursor powders are spherical and dense, consisting of numerous acicular or flaky primary particles. The precursors obtained at 70 and $80^{\circ}C$ possess bigger primary particles having more irregular shapes than those at lower temperatures. This is related to the lower tap density measured for the former. The final powders show a similar tendency in terms of primary particle shape and tap density. Electrochemical characterization shows that the initial charge/discharge capacities and cycle life of final powders from the precursors obtained at 70 and $80^{\circ}C$ are inferior to those at $50^{\circ}C$. It is concluded that the optimum co-precipitation temperature is around $50^{\circ}C$.

DSA 활용을 위한 바인더를 사용하지 않은 IrO2-RuO2/TiO2 나노튜브 전극 제조 (Preparation of binder-free IrO2-RuO2/TiO2 nanotube electrode for DSA application.)

  • 유현석;최진섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.28-28
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    • 2018
  • 수전해(electrochemical water splitting)는 연료전지의 가역적 역반응을 이용하여 물로부터 수소와 산소를 발생시키는 기술이다. 산소는 음극에서 발생하는데, 이 때 음극 표면은 고농도의 산소 음이온 및 라디칼에 장시간 노출된다. 때문에 기계적, 화학적 내구성이 우수한 전극재를 사용할 필요가 있다. 불용성 전극 (dimensionally stable anode, DSA)은 이러한 기술적 요구사항을 잘 만족하는 상용화 된 전극이다. 티타늄이나 티타늄 합금 표면에 촉매를 미량 반복 살포하여 산화물 형태의 매우 견고한 표면을 형성함으로서 내구성을 확보한다. 그러나, 보통 DSA 제조 기법의 특징에 따라 다공성 표면 구조를 사용하지는 않기 때문에 생산 과정이 복잡하고 비용이 많이 발생하는 문제를 여전히 나타내고 있다. 본 연구는 상기 문제를 개선하기 위한 수전해용 음극 제조 기술에 관한 연구이다. 티타늄과 티타늄 합금은 동일한 양극산화 기술 적용이 가능하다는 점을 이용하여 티타늄 기판으로부터 다공성 구조를 형성함으로써 바인더의 사용을 배제하였다. 단일공정양극산화기법 (single-step anodization)을 이용하여 $IrO_2$$RuO_2$를 도핑함으로써 TiO2에 촉매능을 부여하였다. 제조된 나노튜브들의 구조적 특징을 HR-TEM (High-resolution transmission electron microscope)과 FE-SEM (Field-emission scanning electron microscope)으로 분석하고 SAED (selective area electron diffraction) 패턴을 분석하여 전극재의 결정성을 확인하였다. 알칼라인 분위기에서 일으킨 산소발생반응 (oxygen evolution reaction, OER)의 LSV (linear sweep voltammetry) 결과를 XPS (X-ray photoelectron microscoscopy) 결과와 연관지어 촉매 표면 구조와 과전압의 관계를 해석하였다. LSV 결과로부터 Tafel 분석을 연달아 수행함으로써 전극의 속도결정단계를 정의하였다. 최종적으로 사이클 테스트 통하여 DSA로써의 성능을 평가하였다.

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네자리 Schiff base 금속(II) 착물들에 의한 LiAlCl4/SOCl2 전지의 전기촉매 효과에 대한 연구 (Studies on electrocatalytic effects of LiAlCl4/SOCl2 cell by tetradentate Schiff base metal(II) complexes)

  • 심우종;정병구;나기수;조기형;최용국
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.416-423
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    • 1996
  • Co(II), Ni(II), Cu(II) 및 Mn(II)의 네자리 Schiff base 전이금속 화합물들이 첨가된 1.5 M $LiAlCl_4/SOCl_2$ 전해질 용액에서 $SOCl_2$에 관한 전기 화학적 환원 반응을 조사하였다. 이들 전이 금속(II) 착물들은 먼저 전극 표면에 흡착된 후 촉매로써 작용하였으며, 각각의 전이 금속(II) 착물들의 촉매 화합물에 대해 $SOCl_2$를 환원시킬 수 있는 최적 조건의 농도를 나타냈다. 촉매가 첨가된 전해질 용액에서 $SOCl_2$의 환원 반응에 대한 환원 전류는 최고 150% 정도 증가하였다. 주사 속도가 증가함에 따라 $SOCl_2$의 환원 전류는 증가하였고 환원 전위는 음 전위 방향으로 이동되었으며, $SOCl_2$의 환원 과정은 확산 지배적인 반응으로 진행되었다.

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정전위법에 의한 n-PFOSF 합성 (Electrosynthesis of n-PFOSF with Potential Operation)

  • 이종일;태범석
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.473-480
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    • 1996
  • 불소계 계면활성제 및 정밀화학제품의 precursor로 널리 쓰이는 n-perfluorooctanesulfonyl fluoride(n-PFOSF)를 전해불소화 반응으로 제조하는 과정에서 전극 및 반응물의 분극특성의 조사와 불소발생 전위를 측정하였다. 그리고 회분식 전해반응기를 사용하여 정전위법으로 전해반응을 실시하고 반응 종료후 전극과 생성물을 GC, GC/MS, IR 등으로 분석하여 반응과정에 대한 기초자료를 얻으려 하였다. 불소기체의 생성전위는 침적전위 붕괴곡선으로 부터 약 2.8V(vs. $Cu/CuF_2$)로 보이며 니켈불화물이 덮힌 상태의 전극에서 불소화반응이 진행된다. 회분식 반응기에서 정전위법에 의한 전해불소화 반응은 초기의 전기화학 반응과 후반의 화학반응의 두 단계로 구분된다. 생성물은 전극에 부여된 전위가 낮을수록 적게 생성되며 7V(vs. $Cu/CuF_2$) 이상 반응물의 무게비로 약 100% 정도를 유지하며 일정해지며 생성물의 분포도 7V(vs. $Cu/CuF_2$) 이상에서 부터 PFOSF의 생성율이 일정해진다.

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리튬 2차전지용 $LiMn_2O_4$ 양극의 충.방전 특성 (Charge.discharge characteristics of cathode for Li rechargeable batteries)

  • 한태희;임성훈;조동언;최명호;강형곤;한병성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1462-1464
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    • 1997
  • The spinel $LiMn_2O_4$ has been synthesized by solid-state reaction. $LiMn_2O_4$ which includes 3 mix $Li_2CO_3$ or $LiNO_3$ and $MnO_2$ prepared by Prelim heating at $350^{\circ}C$ for 24hr. $LiMn_2O_4$ fired at temp range from $600^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ for 48hr. The structure a electrochemical characteristics of spinel $LiMn_2O_2$ wh fabricated by changing sintering condition from st materials are investigated. The spinel $LiMn_2O_4$ prepared by the mixture of L CMD at $800^{\circ}C$ for 48hr showed an initial charge ca of 146mAh/g. The spinel $LiMn_2O_4$ prepared by the m of $LiNO_3$/CMD at $600{\sim}800^{\circ}C$ for 48hr stabilized ch discharge capacity after 50th cycles.

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