• 제목/요약/키워드: graphite nafion

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효소연료전지의 Anode 제조조건이 성능에 미치는 영향 (Effect of Fabrication Method of Anode on Performance in Enzyme Fuel Cells)

  • 이세훈;황병찬;이혜리;김영숙;추천호;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.667-671
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    • 2015
  • Anode는 효소를 이용한 효소전극과 cathode는 PEMFC용 전극을 이용해 효소연료전지를 구동하였다. 효소 anode는 graphite 분말과 효소로서 글루코스 산화제, 전자매개체로 ferrocene을 혼합해 압축해서 만들고 Nafion 이오노머로 코팅하였다. Anode 제조조건을 변화시키며 성능을 측정해 효소 anode 제조 최적조건을 찾았다. 효소 anode 압축 시 최적 압력은 8.89 MPa이고, 효소 anode의 graphite 성분비가 60%일 때 최고의 출력밀도를 나타냈다. Anode 기질 용액의 최적 glucose 농도는 1.7mol/l이었다. 효소 anode는 Nafion 용액에 1초, 2회 침지에 의해 안정화되었다.

Detecting gold by voltammetric handhold systems

  • Kim, Nack-Joo;Choi, Dal-Woong;Yoo, Hai-Soo;Lee, Kyung;Lee, Chang-Hyun;Ly, Suw-Young;Kim, Tae-Yun
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.472-477
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    • 2014
  • A voltammetric investigation of Au assay was conducted at a low cost, using Nafion and DNA immobilized on a graphite Pencil working electrode (NDP) with a black lead counter and reference. The following optimal parameters were found: 0.4 V amplitude, 500 Hz frequency, -0.7 V initial potential, and 0.015 V increment potential. These optimal conditions were also applied to sand obtained from the river site. The aforementioned technique is simpler and less costly compared to the common voltammetry and spectrophotometric methods.

효소연료전지의 Anode 제조조건이 OCV에 미치는 영향 (Effect of Fabrication Method of Anode on OCV in Enzyme Fuel Cells)

  • 김영숙;이세훈;추천호;나일채;이호;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권1호
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    • pp.6-10
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    • 2015
  • 효소 전극 anode와 PEMFC용 전극 cathode를 이용하여 효소연료전지를 구동하였다. 효소 anode는 그래파이트 분말과 효소로서 글루코스 산화제, 전자매개체로서 페로센을 혼합해 압축해서 만들고 Nafion 이오노머로 코팅하였다. anode 제조조건을 변화시키며 OCV를 측정해 효소 anode 제조 최적조건을 찾았다. 효소 anode 압축 시 최적 압력은 9.0 MPa였다. 효소 anode에서 그래파이트가 60%일 때 최고의 OCV를 나타냈다. anode 기질 용액의 최적 글루코스 농도는 1.7 mol/l이었으며, anode의 효소 활성은 7일 동안 안정적으로 유지되었다.

효소연료전지의 Cathode 제조조건이 OCV에 미치는 영향 (Effect of Fabrication Method of Cathode on OCV in Enzyme Fuel Cells)

  • 이세훈;김영숙;추천호;나일채;이정훈;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권2호
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    • pp.171-174
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    • 2016
  • 효소 전극 cathode와 PEMFC용 전극 anode를 이용하여 효소연료전지를 구동하였다. 효소 cathode는 그래파이트 분말과 효소로서 Laccase, 산화환원 매개체로서 ABTS를 혼합해 압축해서 만들고 Nafion 이오노머로 코팅하였다. cathode 제조조건을 변화시키며 OCV를 측정해 효소 cathode 제조 최적조건을 찾았다. 효소 cathode 압축 시 최적 압력은 4.0 bar 였다. 효소 cathode에서 그래파이트가 95%일 때 최고의 OCV를 나타냈다. cathode기질 용액의 최적 글루코스 농도는 0.4 mol/l이었다.

Diagnostic ex vivo assay of glucose in live cell using voltammetry

  • Ly, Suw Young;Leea, Chang Hyun
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.1379-1385
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    • 2018
  • The hand held voltammetry systems searched diabetic assay using glucose sensor of fluorine nafion doped carbon nanotube electrode (FCNE). An inexpensive graphite carbon pencil was used as an Ag/AgCl reference and Pt counter electrode. Upon combining and using three electrode systems, optimum square wave (SW) stripping results were attained to 1.0-9.0 ug/L with 8 points. Statistic RSD precision was of 6.02 % with n=15 in 0.1 mg/L glucose. After a total of 200 second accumulation times, analytical detection limit of 0.8 ug/L was obtained. This developed technique was applied to urine samples from diabetic patients urine for fluid analysis, it was determined that the sensor can be used with a diagnostics in the ex vivo of live cells and non treated biological fluid.

산화전극 결합제로서 나피온용액에 혼합된 에폭시가 미생물연료전지의 성능에 미치는 영향 (Effect of Epoxy Mixed with Nafion Solution as an Anode Binder on the Performance of Microbial Fuel Cell)

  • 송영채;김대섭;우정희
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • 팽창흑연과 탄소나노튜브를 이용한 복합 산화전극을 나피온용액에 다양한 비율로 에폭시를 혼합한 결합제를 이용하여 제작하였으며, 산화전극 결합제에 함유된 에폭시량이 미생물연료전지의 성능에 미치는 영향을 회분식 실험을 통하여 조사하였다. 산화전극 결합제에 에폭시의 함량이 증가함에 따라 산화전극 구성 물질들의 물리적 부착력은 점차 증가하였으나, 활성화저항과 오옴저항의 증가로 인한 내부저항이 증가하였다. 산화전극 결합제로 에폭시를 혼합하지 않고 나피온용액 만을 사용한 대조구의 경우 $1,892mW/m^2$에 달하였으나 산화전극 결합제에 에폭시 함량이 증가함에 따라 미생물연료전지의 최대전력밀도는 점차 감소하였다. 산화전극 결합제에 에폭시함량이 50%일 때 최대전력밀도는 $1,425mW/m^2$로서 대조구의 75.3%까지 감소하였으나, 고가의 나피온용액 사용량을 감소시키고 산화전극 결합제의 물리적 부착력을 높일 수 있다는 측면에서 고려할 때 나피온용액과 에폭시를 같은 비율로 혼합한 물질은 산화전극결합제로서의 좋은 대안이 될 수 있는 것으로 판단된다.

니켈을 함유한 콜타르 피치 결합제를 이용한 미생물연료전지 산화전극 성능개선 (Improvement of Anodic Performance by Using CTP Binder Containg Nickel)

  • 윤형선;송영채;최태선
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.499-504
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    • 2015
  • 팽창흑연과 탄소나노튜브를 이용한 산화전극을 CTP에 Ni을 혼합한 결합제로 제작하였으며, 산화전극에 CTP와 Ni을 혼합한 결합제와 Nafion 결합제를 대조구로 미생물연료전지의 성능에 미치는 영향을 회분식 실험을 통하여 조사하였다. 산화전극 제작에 사용된 CTP 양이 적을수록, Ni 함량이 증가할수록 산화전극 표면에 부착성장한 미생물량이 증가하였으며, 내부저항이 감소하였다. CTP 4 g과 Ni 0.2 g을 혼합한 결합제로 제작한 산화전극의 경우 최대전력밀도는 $731.8mW/m^2$, 내부저항은 $146.19{\Omega}$이다. 대조구인 Nafion결합제로 제작한 산화전극와 비교하여 최대전력밀도는 23.68% 컸으며, 내부저항은 33.82% 낮았다. 따라서, CTP와 Ni을 혼합한 물질은 저렴하고 효율이 높은 미생물연료전지의 산화전극결합제로서 좋은 대안이 될 수 있다.

Synthesis and Characterization of Phase Pure NiO Nanoparticles via the Combustion Route using Different Organic Fuels for Electrochemical Capacitor Applications

  • Srikesh, G.;Nesaraj, A. Samson
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제6권1호
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    • pp.16-25
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    • 2015
  • Transition metal oxide nanocrystalline materials are playing major role in energy storage application in this scenario. Nickel oxide is one of the best antiferromagnetic materials which is used as electrodes in energy storage devices such as, fuel cells, batteries, electrochemical capacitors, etc. In this research work, nickel oxide nanoparticles were synthesized by combustion route in presence of organic fuels such as, glycine, glucose and and urea. The prepared nickel oxide nanoparticles were calcined at 600℃ for 3 h to get phase pure materials. The calcined nanoparticles were preliminarily characterized by XRD, particle size analysis, SEM and EDAX. To prepare nickel oxide electrode materials for application in supercapacitors, the calcined NiO nanoparticles were mixed with di-methyl-acetamide and few drops of nafion solution for 12 to 16 h. The above slurry was coated in the graphite sheet and dried at 50℃ for 2 to 4 h in a hot air oven to remove organic solvent. The dried sample was subjected to electrochemical studies, such as cyclic voltammetry, AC impedance analysis and chrono-coulometry studies in KOH electrolyte medium. From the above studies, it was found that nickel oxide nanoparticles prepared by combustion synthesis using glucose as a fuel exhibited resulted in low particle diameter (42.23 nm). All the nickel oxide electrodes have shown better good capacitance values suitable for electrochemical capacitor applications.

비스무스 나노분말 표지 전극의 카드뮴/납 검출특성에 관한 연구 (A Study on Detection Characteristics of Cadmium and Lead for Bi Nanopowder-Labeled Electrode)

  • 이경자;김현진;이희민;이상훈;이민구;이창규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.393-398
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    • 2008
  • Trace analysis of Cd and Pb at surface modified thick film graphite electrode with Bi nanopowder has been carried out using square-wave anodic stripping voltammetry (SWASV) technique. Bi nanopowder synthesized by gas condensation (GC) method showed the size of $50{\sim}100$ nm with BET surface area, $A_{BET}=6.8m^{2}g^{-l}$. For a strong adhesion of the Bi nanopowder onto the screen printed carbon paste electrode, nafion solution was added into Bi-containing suspension. From the SWASV, it was found that the Bi nanopowder electrode exhibited a well-defined responses relating to the oxidations of Cd and Pb. The current peak intensity increased with increasing concentration of Cd and Pb. From the linear relationship between Cd/Pb concentrations and peak current, the sensitivity of the Bi nanopowder electrode was quantitatively estimated. The detection limit of the electrode was estimated to be $0.15{\mu}g/l$ and $0.07{\mu}g/l$ for Cd and Pb, respectively, on the basis of the signal-to-noise characteristics (S/N=3) of the response for the $1.0{\mu}g/l$ solution under a 10 min accumulation.