전기화학적 연구방법 (일정전위실험, 일정전류실험, 순환전압전류법)

목차

1 일정전위 실험
2 일정전류 실험
3 퍼텐셜 계단과 펄스 실험
4 전위훑기와 순환 전압 전류 실험

본문내용

▶일정전위 실험(potentiostatic experiment)
: 하나의 전극이 일정한 전위에 고정되어 있는 채로 그 표면에서 반응이 일어나도록 하는 실험
▶일정전위를 유지하기 위해
: 기준전극에 대한 작업전극의 전위를 읽어서 그것이 원하는 값과 일치할 때까지 대전극과 작업전극 사이의 전류(또는 전위)를 바꿈으로써 작업전극의 전위를 조절
⇒ 일정전위기(potentiostat)
▶일정전위
: 전극이 접촉하고 있는 전해질 용액에 기준전극을 두고 잰 전위. 특히 전극에서 떨어져 있는 곳이 아니고 바로 인접한, 즉 전기이중층만을 사이에 둔 전해질 부분에 기준전극을 두고 잰 전위

<중 략>

7.3 퍼텐셜 계단과 펄스 실험
▶퍼텐셜 계단(potential step)
: 전극 퍼텐셜을 어느 순간 갑자기 다른 퍼텐셜로 바꾸어 주는 것
▶퍼텐셜 펄스(potential pulse)
: 다시 거꾸로의 계단을 주어 원래의 퍼텐셜로 돌아오게 하는 것
▶하나의 퍼텐셜 계단이 전극에 걸릴 때 전극과 전해질 용액 사이에는 갑자기 전위차가 달라지므로 전기이중층은 충전전류를 낳는다.
- 충전전류 I=CdE/dt
▶하나의 RC 회로의 퍼텐셜 계단에 대한 대응의 오름시간(rise time)은 1/RC이고 지수함수적으로 쫓아가므로 퍼텐셜 계단의 높이가 Es라 하면 실제 전극-전해질 간 퍼텐셜(E)과 전류는 시간에 따라 다음과 같이 변한다

<중 략>

▶산화전류가 흐르는 점에서 전위훑기 방향을 바꾸면 환원전류 봉우리가 나타나는 시각에도 산화가 동시에 일어날 것이다. 그러므로 (그림7.4.5)의 점선을 환원전류의 기준선(baseline)으로 보아야 한다.

7.4 전위훑기와 순환 전압전류 실험
▶가역적인 산화환원이 두 단계로 잘 일어나는 메틸 바이올로젠(methyl viologen, paraquat)은 순환전압전류 실험에서 두 쌍의 봉우리가 나타난다.
▶전극 표면에 흡착된 것만이 반응하는 경우는 확산이 전압-전류 관계에 영향을 주지 않는다. 반응 생성물도 흡착된 상태로 있다가 반대 방향으로 전위훑기를 할 때 역반응을 하지 않는 경우도 역사 확산과 무관하다

참고자료

· 없음