서지주요정보
Increasing sensitivity of formate detection using formate selective catalyst and redox cycling reaction of interdigitated array microelectrode = 포르메이트 선택적 촉매와 교차 마이크로 전극의 리독스 사이클링 반응을 이용한 포르메이트 검출 감도 증가 연구
서명 / 저자 Increasing sensitivity of formate detection using formate selective catalyst and redox cycling reaction of interdigitated array microelectrode = 포르메이트 선택적 촉매와 교차 마이크로 전극의 리독스 사이클링 반응을 이용한 포르메이트 검출 감도 증가 연구 / Seungwon Hong.
저자명 Hong, Seungwon ; 홍승원
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2020].
Online Access 원문보기 원문인쇄

소장정보

등록번호

8035734

소장위치/청구기호

학술문화관(도서관)2층 패컬티라운지(학위논문)

MMS 20040

휴대폰 전송

도서상태

이용가능

대출가능

반납예정일

초록정보

Electrochemical $CO_2$ reduction reactions are attracting much attention because it can convert $CO_2$ into economically valuable products. So, techniques for quickly detecting and screening $CO_2$ products are increasingly important to find the optimal catalyst which can selectively convert $CO_2$ to the desired chemical. Here, we suggested a new possibilities for measuring $CO_2$ reduction products using the redox cycling reaction without using conventional methods like GC and LC. By electroplating indium which is known as the one of the formate selective catalysts on the one array of IDAE, one of the redox cycling devices, and inducing a redox cycling reaction of formate, not only could we increase the sensitivity for detecting formate, but also we see the same redox cycling reaction of formate when there are only $CO_2$ in the bulk solution. In the experiment using indium bulk sample, we found that -1.4V vs RHE was the most suitable potential for formate formation, and this was also confirmed in the results from the formate oxidation peak obtained using In-Pt IDAE. In addition, we calculated the faraday efficiency of formate from the formate oxidation peak based on several assumptions, and found that the value is almost similar to those obtained from HPLC.

리독스 사이클링 장치 중 하나인 교차 마이크로 전극(IDAE)은 유기 혹은 무기 혼합물의 전기화학적 검출분야에서 유용하게 사용되고 있으며, 다른 리독스 사이클링 장치에 비해 많은 장점을 갖고 있다. 검출 신호를 나타내는 정상상태의 전류 도달이 매우 빠르고, 장치를 다루기가 매우 쉽고 간편하며, 또한 구조적인 요소들을 변화시킴으로써 성능을 향상 시킬 수 있기 때문에 많은 연구진들은 이를 이용하여 리독스 사이클링 효과를 최대화하고 검출 감도를 증가시키기 위한 노력을 해왔다. 하지만 지금까지의 IDAE 는 일부 산화 환원종에서만 한하여 동작이 가능하였으며, CO2 환원종에 대해서는 아직까지 연구된 바가 없다. 이를 극복하기위해 이번 연구에서는 $CO_2$ 를 포르메이트로 환원시키는 촉매 중 하나인 In을 IDAE 의 한쪽 면에 도금함으로써 IDAE 내에서 포르메이트의 리독스 사이클링 반응을 가능하게 하였으며 이를 통해 확인한 사항은 다음과 같다. 첫째, In-Pt IDAE 를 사용한 이중 모드 실험에서 단일모드 대비 포르메이트 검출 감도가 증가된 것을 확인할 수 있었다. 이것은 포르메이트의 리독스 사이클링 반응이 발생했기 때문이며 Pt 에서 포르메이트가 산화되어 발생된 이산화탄소가 확산되어 In 으로 이동하고 다시 환원되어 발생된 포르메이트가 원래의 Pt로 다시 돌아와 산화 되는 것을 이야기 한다. 둘째로, 이중모드에서 포르메이트의 산화물형태인 이산화탄소만을 공급하는 실험 조건에서도 리독스 사이클링 반응을 통한 포르메이트 신호를 발견할 수 있었다. 여기에 더하여 발생한 포르메이트 신호로부터 패러데이 효율을 수학적으로 계산하고 이를 실제 페러데이 효율 값과 비교함으로써 페러데이 효율의 정량적인 추론 또한 가능하다는 결과를 얻을 수 있었다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MMS 20040
형태사항 iii, 25 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 홍승원
지도교수의 영문표기 : Jihun Oh
지도교수의 한글표기 : 오지훈
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 신소재공학과,
서지주기 References : p. 22-23
주제 $CO_2$ reduction reaction
Formate
Redox cycling reaction
Interdigitated array microelectrode
Indium electroplating
이산화탄소 환원 반응
포르메이트
리독스 사이클링 반응
교차 마이크로 전극
인듐 전기도금
QR CODE qr code