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NTIS 바로가기대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.58 no.5, 2014년, pp.437 - 444
The electrochemical corrosion and passivation of Co-RDE in borate buffer solution was studied by Potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy. The mechanisms of both the active dissolution and passivation of cobalt and the hydrogen evolution in reduction reaction were hypothetically es...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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부식전위란 무엇인가? | 2에서 보는 바와 같이 Ar과 산소 분위기에서 −59 mV/pH로 같다. 부식전위는 전극 표면에서 일어나는 산화와 환원반응이 평형을 이루고 있을 때의 전극전위이다. 따라서 부식전위의 pH 의존도는 산화와 환원의 반응구조에 의존할 것이므로, Ar과 산소분위기에서 일어나는 환원반응의 속도 결정단계(rds)에 관여하는 전자와 H+의 수가 같고, 산화반응의 rds에서도 전자와 H+의 수가 동일할 것으로 예상된다(reaction mechanism 참조). | |
Co의 부식연구에 대한 관심이 부족한 이유는 무엇인가? | 0 V 정도 더 높은 전위에서는 Co2O3가 생성된다고 알려져 있다.9,10 그러나 Co와 Co 관련 물질의 상업적 응용도가 철(Fe)이나 니켈(Ni)보다 낮았기 때문에 Co의 부식연구에 대한 관심이 부족하였으나, 최근에 Co와 관련된 물질들이 Co의 초합금(Super alloy), 자성물질(magnetic device) 및 의료제품 등으로 사용의 영역이 확장되면서 Co의 부식과 부동화에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.11−15 이러한 연구 중에는 borate 완충용액에서 생성되는 부동화 피막은 p-형 반도체의 특성을 보이며, chloride (Cl−)와 bicarbonate (HCO3−) 용액이 Co의 산화막을 깨트리는 현상에 대한 보고들도 있다. | |
본 연구에서 Co-RDE 회전속도의 증가가 산화, 환원 반응에 미치는 영향과 그 이유는 무엇인가? | 4에서 보는 바와 같이 Co-RDE 회전속도의 증가는 산화전류에 미미한 영향을 미치는 반면 환원전류를 크게 증가시켰다. 이는 산화반응은 생성된 Co(OH)2, 또는 CoO가 표면에 붙어 있는 고체이므로 회전속도에 따른 물질이동의 영향이 작은 반면, 환원 반응은 반응(1) 또는 (2)처럼 기체(H2) 또는 용액에 녹아 있는(OH−) 화학종이므로 회전속도에 의한 물질이동의 영향을 크게 받기 때문에 부식전위가 양의 방향으로 이동하고 있음을 알 수 있다.18,21 Ar 분위기의 경우에 일어나는 환원반응은 반응(1)과 같이 수소 기체가 발생하는 반응이므로 부식전위에 대한 회전속도의 영향이 큰 반면, 산소 분위기의 환원 반응은 반응(1)보다는 반응(2)와 같이 OH− 이온이 발생하므로 부식전위에 대한 회전속도의 영향이 상대적으로 작을 것이다. |
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