• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.354.1-354.1
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• 2016

Nanoporous gold (NPG) is a very promising material in various fields such as sensor, actuator, and catalysis because of its high surface to volume ratio and conducting nature. In this study, we fabricated a NPG based amperometric sensor on a glass substrate by means of co-sputtering of Au and Si. During the sputtering process, we found the optimum conditions for heat treatment to reduce the residual stress and to improve adhesion between NPG films and the glass substrate. Subsequently, Si was selectively etched from Au-Si alloy by KOH solution, which forms nanoporous structures. Scanning electron microscopy (SEM) and auger electron spectroscopy (AES) were used to estimate the structure of NPG films and their composition. By employing appropriate heat treatments, we could make very stable NPG films. We tested the performance of NPG sensor with aniline molecules, which shows high sensitivity for sensing low concentration of aniline.

• 전기화학회지
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• 제13권4호
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• pp.251-255
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• 2010

We report on the electrocatalytic reduction of hydrogen peroxide at nanoporous gold (NPG) surfaces. Various NPG surfaces with different surface structure were prepared by changing the conditions of electrodeposition for Ag-Au layers such as the concentration ratios of $KAu(CN)_2$ over $KAg(CN)_2$ and deposition charges. The effects of different electrochemical conditions on the electrocatalysis of $H_2O_2$ reduction were investigated. The NPG surfaces exhibited sensitive amperometric responses for $H_2O_2$ reduction, from which calibration plots with higher sensitivity than a bare Au surface were obtained.

• 대한화학회지
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• 제63권1호
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• pp.45-50
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• 2019

Because arsenic (As) is a chemical substance toxic to humans, there have been extensive investigations on the development of As detection methods. In this study, the electrochemical determination of As on nanoporous gold (NPG) electrodes was investigated using anodic stripping voltammetry. The electrochemical surface area of the NPG electrodes was controlled by changing the reaction times during the anodization of Au for NPG preparation, and its effect on the electrochemical behavior during As detection was examined. The detection efficiency of the NPG electrodes improved as the roughness factor of the NPG electrodes increased up to around 100. A further increase in the surface area of the NPG electrodes resulted in a decrease of the detection efficiency due to high background current levels. The most efficient As detection efficiency was obtained on the NPG electrodes prepared with an anodization time of 50 s. The effects of the detection parameters and of the Cu interference in As detection were investigated and the NPG electrode was compared to flat Au electrodes.

• 전기화학회지
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• 제15권2호
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• pp.83-89
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• 2012

전기화학적 석출에 의해 Ag-Au 합금층을 전극표면에 형성한 후 진한 질산으로 Ag만을 녹여내는 기법으로 나노다공성 금(nanoporous gold, NPG) 구조를 만들어 전기화학적 산소환원에 대한 촉매현상을 관찰하였다. 석출과정의 전구체의 농도비를 달리하였을 때 나타나는 NPG 표면구조의 변화를 주사전자현미경으로 관찰하고 전기화학적 표면적을 측정하였다. 전기화학적 산소환원 촉매 효율은 NPG 표면의 구조에 따라 달라졌는데, Ag/Au 비율이 2.0에 해당하는 NPG 구조에서 가장 우수한 촉매 현상이 관찰 되었다. 표면구조의 변화에 따른 촉매 활성 변화에서 다공성 구조의 역할이 매우 큰 기여를 하는 반면 표면적의 변화는 큰 영향을 미치지 않았다. 최적 조건의 NPG 구조상의 전기화학적 산소환원 과정의 메커니즘을 회전원판전극 실험을 통해 관찰하였는데, 산성 조건에서 NPG 전극에서 전기화학적 산소환원은 과산화수소를 거쳐 물이 생성되는 2-단계 4-전자 환원 메커니즘으로 진행되었고 염기성 조건에서는 산소가 4개의 전자 전달을 통해 물로 직접적으로 환원 되었다.

• 대한화학회지
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• 제66권6호
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• pp.436-441
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• 2022

나노 다공성 구조를 가지는 전극은 매우 큰 전기화학적 표면적을 지니기 때문에 그 형성 방법에 대한 연구가 다양하게 이루어져 왔다. 본 논문에서는 정전위 양극 산화를 이용하여 초미세전극(ultramicroelectrode, UME) 표면에 나노 다공성 금(nanoporous gold, NPG) 구조를 도입하는 방법을 연구하였다. 1M KCl을 포함하는 0.1M 인산완충용액(pH 8)에서 1.3 V의 정전위를 가해 주면 잘 정의된 NPG 구조가 UME 표면에 도입되었다. NPG-UME 형성에서 인가 전위와 반응 시간, 그리고 전극의 크기가 형성된 NPG 전극의 거칠기 인자(roughness factor, R_f)에 미치는 영향을 관찰하여 양극 산화 효율을 조사하였다. 10분 정도의 짧은 시간에 2000정도의 큰 R_f 값을 가지는 NPG-UME를 만들 수 있었는데, 전기화학적 글루코오스 검출에 효과적으로 활용 가능하였다. 본 연구 결과는 적은 시료양으로 전기화학적 분석을 수행하는 경우 응용성이 클 것으로 기대한다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.575-578
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• 2011

전기화학적 증착 기법을 이용하여 간단하고 빠르게 3차원적 구조를 가지는 다공성 금 박막(NPGF : nanoporous gold thin film)을 금 기판 위에 제작하였다. 제작된 3차원적 구조의 NPGF는 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 표면을 분석하였고, 이를 통하여 표면상에 30~50 nm 크기의 균일한 다공성 박막이 생성되었음을 확인하였다. Differential pulse voltammetry(DPV) 기법을 기반으로 3차원적 구조체를 가진 NPGF기판을 전극으로 사용하여 GABA를 농도별($10{\sim}100{\mu}M$)로 측정하였다. 본 연구에서 제안된 방법은 향후, 바이오센서 응용분야에 널리 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기화학회지
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• 제16권2호
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• pp.74-80
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• 2013

세 가지 종류의 카복실산(포름산, 아세트산, 프로피온산) 용액 하에서 양극산화 반응을 통한 나노 다공성 금(nanoporous gold, NPG) 구조의 형성과 NPG 전극 표면 상의 전기화학적 글루코오스 산화반응을 관찰하였다. 세 가지 카복실산 용액 조건 중에서 포름산 용액 조건하의 양극산화를 통해 형성된 NPG 전극에서 글루코오스의 산화 활성이 가장 우수하였다. 포름산 용액 조건하의 양극산화 과정에서 가장 우수한 글루코오스 산화 활성을 얻기 위한 최적 조건은 인가전위 5.0 V와 반응시간 4시간이었다. 카복실산 용액 하에서 형성된 NPG 상의 전기화학적 글루코오스 산화 활성을 염소이온의 부재 및 존재 하 조건에서 관찰하고, 이를 옥살산 용액 하에서 형성된 NPG 상의 거동과 비교 분석하였다. 포름산 용액 하에서 최적 조건으로 형성된 NPG 전극상에서 글루코오스의 전류법 검출 응용을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.32-37
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• 2008

U-safety system 구축을 위한 휴대 및 설치가 편리한 액상/기상 센서가 요구되고 있다. 나노다공성 알루미나를 구조유도체로 사용한 다공성 골드(Au)를 제조하여 센서의 전극 및 센서기질로 사용하였다. 제조한 다공성 골드는 평균 $200{\sim}300\;nm$의 윈도우 기공을 갖고, $4.8\;m^2/g$의 비표면적을 갖는 100% 순수한 골드로 구성되어 있다. 다공성 골드는 우수한 전기전도성, 불순물의 탈 부착에 따른 저항 변화 측정의 간편성, 좋은 재현성을 가져 액상/기상 센서의 기질로 사용하기에 적합하다. 본 연구에서는 검증실험으로 실시간 수은 검출실험을 실시하여, 센서로서의 활용 가능성을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권5호
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• pp.1777-1780
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• 2012

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2007년도 제32회 학술대회 초록집
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• pp.48-48
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• 2007