[논문]산화환원 화학 종이 단 분자 층으로 화학 흡착된 전극에서의 전기화학적 정류

이치우; 윤정현; 오미경

doi:10.5229/jkes.2007.10.1.043

산화환원 화학 종이 단 분자 층으로 화학 흡착된 전극에서의 전기화학적 정류
Electrochemical Rectification at Electrode Chemically Modified with Redox Active Agents at Monolayer 원문보기

전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society, v.10 no.1, 2007년, pp.43 - 47

이치우 (고려대 과학기술대학 신소재화학과) , 윤정현 (고려대 과학기술대학 신소재화학과) , 오미경 (고려대 과학기술대학 신소재화학과)

초록
AI-Helper

산화환원 화학 종이 화학적으로 흡착 된 전극에서의 전자 이동 현상은 흡착 화학 종이 전극표면에 흡착 되기 전과는 다르게 흡착 된 산화환원 화학 종의 전자 이동 특성에 전적으로 의존한다. 이러한 전극 표면에서의 전자이동에 관한 기본적인 변화는 전자 이동 현상에 관한 기초 연구를 넘어 전기화학 촉매, 전기화학적 바이오센서, 분자전자공학 등에 유용한 지식이 되고 있다. 본 고에서는 산화환원 화학 종이 자기 조립 막을 형성하여 화학적으로 흡착 된 전극을 사용 할 때 전극/용액 계면에서 관측 되는 전기화학 정류 전류와 전압 사이의 관계에 대한 상관관계를 소개 한다.

Abstract AI-Helper

Electrochemical rectification at electrode chemically modified with redox active agents isolated at monolayer level was considered. Formulation of the rising part of linear sweep voltammogram at steady and rotating disc electrode was introduced....

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

전극 표면에 산화환원 화학 종이 자기 조립 막으로 화학 흡착 되어 있는 경우에 있어서 초기 전압전류 곡선의 표현 식에 대해 소개 하였다. Fc와 viologen의 보기를 제시 하였고 Fc의경우 산화환원 자리를 통한 전자의 정류가 실험적으로 보고 되어 있음을 보인 후 모델을 정리하여 전극 전위 변화에 따른 관측 전류 표현 식을 정리 하였다.

가설 설정

표면 화학 종을 통한 전자이동 반응은 열역학적으로 정 반응만 가능하고 역 반응은 무시할 만큼 작다고 가정한다. 또한 전극 표면 상의 Donor 농도의 변화가 작다고 가정한다. 즉, 선형적으로 전압을 변화시킬 때 전류가 0으로부터 증가하는 영역의 전위 범위에 대해서만 고려한다.
위 Scheme 2에서 용액 화학 종은 전극 표면 상의 산화 환원 화학 종을 통하여서만 산화환원이 가능하다고 가정한다. 즉 용액 화학 종 Donor는 전극 표면 상에 화학 흡착 되어있는 O 에 의하여 산화 되어 Acceptor/]- 된다고 가정한다.
즉 용액 화학 종 Donor는 전극 표면 상에 화학 흡착 되어있는 O 에 의하여 산화 되어 Acceptor/]- 된다고 가정한다. 이렇게 볼 때 반응을 기술 하기 위해 필요한 반응 속도 상수는 전극 표면 화학 종의 산화와 환원에 관한 반응속도 상수 kox, kred, 그리고 표면 상의 화학 종 O와 용액 상에 존재하는 Donor 사이의 2차 반응속도상수 kcmss 등 세 가지이다.
kg는 표면 화학 종과 용액 화학 종 각각의 전자 자기교환 상수와 형식 전위에 의존한다. 표면 화학 종을 통한 전자이동 반응은 열역학적으로 정 반응만 가능하고 역 반응은 무시할 만큼 작다고 가정한다. 또한 전극 표면 상의 Donor 농도의 변화가 작다고 가정한다.

제안 방법

때문이다. Creager는 Fc를 전극표면에 화학흡착 시킴에 있어서 Fc가 없는 긴 사슬 알킬티올을 함께 화학 흡착시켜서 각 Fc가 독립적으로 산화 환원 반응에 관여하도록 하였다. 1991년 그는 Fig.
소개 하였다. Fc와 viologen의 보기를 제시 하였고 Fc의경우 산화환원 자리를 통한 전자의 정류가 실험적으로 보고 되어 있음을 보인 후 모델을 정리하여 전극 전위 변화에 따른 관측 전류 표현 식을 정리 하였다. 전극이.
전압 전류 곡선의 관계식을 기술 하기에 앞서 잘 알려진 실험적 보기를 기술하는 것이 글을 읽고 이해 하는데 도움이 될 것으로 판단하여 두 가지 잘 알려진 계에 대하여 기술 한다.
전극이. 정지 해 있는 경우와 전극이 회전 하는 경우에 대하여 각 표현 식을 정리 하였다.

성능/효과

1을 생각 할 수 있다.")산화 환원 자리에서는 용액 산화 환원 화학 종으로의 전자 이동이 발생하지만, 산화환원 자리가 없는 전극 표면에서는 전자 이동이 발생할 수 없다. 이는 산화 환원 자리가 없는 전극 표면이 긴 사슬 알킬티올로 덮여있기 때문에 가능하다.

후속연구

1994년 Lee 연구진은 viologen을 알킬티올에 연결시켜 금 전극 표면에 화학 흡착 시키고 그 환원산화 전위를 측정 하였을 때 Table 1에 보여져 있는 것처럼 그 산화환원 자리가 전극 표면에 존재하는 물리화학적 상황에 따라 viologen의 첫 환원 산화전위 값이 100 mV 이상 변화 할 수 있음을 보고 하였다.分 viologene 에너지 저장, 전기변색 소재, 생체 계의 산화환원 반응에 매개체로 자주 사용되고 있고 Fc7h 한 개의 전자 이동반응 등에 관여하는 반면 viologene 두 개의 전자 이동 반응에 관여하기 때문에 응용 범위가 더 넓어 계면에서의 산화환원반응에 대한 충분한 연구가 필요하지만 Fc에 비해 연구가 미진한바 이 계에 대한 연구가 필요하다고 사료 된다.

참고문헌 (16)

R. A. Marcus, J. Chem. Phys., 43, 679 (1965)

상세보기
R. L. McCreery, J. Wu and R. P. Kalakodimi, Phys. Chem. Chem. Phys., 8, 2572 (2006)

상세보기
N. K. Devaraj, R. A. Decreau, W. Ebina, J. P. Collman, and C. E. D. Chidsey, J. Phys. Chem. B, 110, 15955 (2006)

상세보기
R. M. Metzger, Chem. Rev., 103, 3803 (2003)

상세보기
J.-W. Kim and S.-M. Park, J. Korean Electrochem. Soc., 8, 117 (2005)

원문보기 상세보기
S. Park, W.-C. Choi, S.-E. Nam, K.-H. Lee, S.-Y. Oh, C. Lee, and Y. Kang, J. Korean Electrochem. Soc., 9, 89 (2006)

원문보기 상세보기
G. K. Rowe and S. E. Creager, Langmuir, 7, 2307 (1991)

상세보기
C.-W. Lee and M.-K Oh, Bull. Korean Chem. Soc., 15, 339 (1994)

원문보기 상세보기
J. J. Sumner and S. E. Creager, J. Am. Chem. Soc., 122, 11914 (2000)

상세보기
J. J. Sumner and S. E. Creager, J. Phys. Chem. B, 105, 8739 (2001)

상세보기
J. F. Smalley, S. B. Sachs, C. E. D. Chidsey, S. P. Dudek, H. D. Sikes, S. E. Creager, C. J. Yu, S. W. Feldberg, and M. D. Newton, J. Am. Chem. Soc., 26, 14620 (2004)
J. F. Smalley, H. O. Finklea, C. E. D. Chidsey, M. R. Linford, S. E. Creager, J. P. F. Chalfant, T. Zawodzinsk, S. W. Feldberg, and M. D. Newton, J. Am. Chem. Soc., 125, 2004 (2003)

상세보기
C.-W. Lee, J. C. Eklund, R. A. W. Dryfe, and R. G. Compton, Bull. Korean Chem. Soc., 17, 162 (1996)

원문보기 상세보기
A. Brown and F. C. Anson, Anal. Chem., 49, 1589 (1977)

상세보기
K. S. Alleman, K. Weber, and S. E. Creager, J. Phys. Chem., 100, 17050 (1996)

상세보기
R. D. Rocklin and R. W. Murray, J. Phys. Chem., 85, 2104 (1981)

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증