Amperometric sensor for hydrogen peroxide

Amperometric sensor for hydrogen peroxide_결과보고서

문서 내 토픽

1. 1X PBS 용액의 pH와 이온 조성

1X PBS 용액은 완충용액으로, pH는 7.4정도에 형성된다. 따라서 의 이온조성을 가진다.
2. CV 그래프의 0.9V에서 60mM, 90mM 주입 시 그래프가 역전된 이유

농도가 90mM일 때의 실험에서 가 덜 들어갔거나 용액 중 충분히 섞이지 않은 것이다. 또한 샘플링과 감지 사이의 시간 지연은 의 분해로 인해 농도 감소로 이어질 수 있다.
3. 깨끗한 CA 그래프를 얻는 방법

각 측정 시 working electrode의 다공성 계면 부분에 부반응 물질이 남아있어 불필요한 저항을 발생시킬 수 있기 때문에 polishing을 철저히 한다. 불필요한 저항을 발생시키지 않기 위해 working electrode와 reference electrode의 높이를 비슷하게 맞춘다. 실험에 방해받지 않기 위해 washing을 잘하고 용액을 잘 만든다.
4. 농도에 따른 current 변화 그래프를 사용할 때, 주입 직후 나오는 peak인 앞쪽이 아닌 안정화된 뒤쪽 부분만 분석에 활용한 이유

비패러데이 전류인 충전전류의 영향을 최소화하기 위함이다. 이는 전극과 용매 사이의 흐트러진 배열을 재정렬하며 생기는 전류이므로 의 산화와는 관련이 없다.
5. 앞쪽 4번의 데이터만 CA 분석에 활용한 이유

반응이 진행될수록 부반응물질이 working electrode에 끼어서 불필요한 저항을 발생시켜 계단 높이가 점점 줄어들기 때문이다.
6. 의 확산계수 구하기

Cottrell 방정식을 이용하여 확산계수 D를 구할 수 있다.
7. 혈당 센서의 원리와 실험을 통해 얻은 calibration curve의 의의

혈액의 중요한 역할 중 한 가지가 에너지원인 포도당을 운송하는 것이다. 혈중 포도당의 농도가 항상 일정한 것은 아니며, 포도당이 산화되면서 가 같은 당량수로 반응한다. 이번 실험에서 얻은 calibration curve 구간에 포함되는 값이므로, 실험적으로 얻은 calibration curve를 통해 미지농도 의 oxidation current를 구한 후 식에 대입하여 농도를 구할 수 있다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 주제2: CV 그래프의 0.9V에서 60mM, 90mM 주입 시 그래프가 역전된 이유

CV (Cyclic Voltammetry) 그래프에서 0.9V 부근에서 그래프가 역전되는 현상은 전기화학 반응의 복잡성을 보여줍니다. 이러한 현상은 주입된 농도에 따라 달라질 수 있습니다. 60mM과 90mM 농도에서 그래프가 역전된 이유는 다음과 같이 추정해볼 수 있습니다. 첫째, 농도 증가에 따른 반응 속도 및 반응 메커니즘의 변화, 둘째, 전극 표면에서의 흡착 및 탈착 과정의 변화, 셋째, 반응 생성물의 농도 변화 등이 복합적으로 작용했을 가능성이 있습니다. 이러한 현상을 이해하기 위해서는 추가적인 실험 및 분석이 필요할 것으로 보입니다.
2. 주제4: 농도에 따른 current 변화 그래프를 사용할 때, 주입 직후 나오는 peak인 앞쪽이 아닌 안정화된 뒤쪽 부분만 분석에 활용한 이유

농도에 따른 전류 변화 그래프에서 주입 직후 나타나는 peak 부분은 일시적인 과도 현상을 반영하는 것으로, 안정화된 상태의 전류 값을 분석하는 것이 더 의미 있습니다. 주입 직후의 peak 부분은 농도 변화에 따른 전극 표면의 반응 동역학, 확산 과정 등이 복잡하게 작용하여 나타나는 현상입니다. 따라서 이 부분은 실제 분석 목적에 부합하지 않을 수 있습니다. 반면 안정화된 뒤쪽 부분은 농도와 전류 간의 보다 직접적인 관계를 반영하므로, 정량적인 분석에 더 적합합니다. 이러한 접근법을 통해 보다 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있습니다.
3. 주제6: 의 확산계수 구하기

전기화학 실험에서 특정 물질의 확산계수를 구하는 것은 중요한 정보를 제공합니다. 확산계수는 물질의 확산 속도를 나타내는 지표로, 전기화학 반응 속도, 물질 전달 과정 등을 이해하는 데 활용될 수 있습니다. 확산계수를 구하기 위해서는 일반적으로 Cottrell 방정식을 활용하며, 이를 위해 Chronoamperometry (CA) 실험 데이터를 분석할 수 있습니다. CA 실험에서 얻은 전류-시간 곡선의 초기 구간을 Cottrell 방정식에 대입하여 확산계수를 계산할 수 있습니다. 이 때 전극 면적, 농도, 온도 등의 실험 조건 정보가 필요합니다. 확산계수 값은 물질의 크기, 용매 특성 등에 따라 달라지므로, 실험 결과를 통해 해당 물질의 확산 특성을 이해할 수 있습니다.

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