119th General Meeting of the KCS

Type Symposium
Area Recent Trends in Electrochemistry Ⅱ
Room No. 406호
Time FRI 10:40-:
Code ELEC2-5
Subject Phantom Catalysis of Ni2+ for Water Oxidation in Neutral Condition: Electrochemical Identification of its Heterogeneity and the Combination with Photoelectrode
Authors 조성기
금오공과대학교 에너지화학공학과, Korea
Abstract 본 연구에서는, 다양한 전기화학분석법을 이용하여 중성용액에서의 Ni2+ 이온에 의한 전기화학적 물산화 촉매 반응을 연구하였다. Scanning Electrochemical Microscope 을 이용한 산소 발생 관찰을 통해, phosphate buffer 용액에서 Ni2+ 이온이 물산화 반응을 촉진하는 것을 확인하였다. 본 전기화학적 촉매 작용은, 물질 확산이 촉매 반응에 관여하고, 전극 표면에 촉매층이 형성되지 않는 등, homogeneous catalysis 의 특성을 나타내나, 전기화학분석을 통해 촉매 특성이 heterogeneous catalysis 임을 확인할 수 있었다. Cyclic voltammetry, coulombic titration, electrochemical quartz microbalance 분석을 통해, 전극 표면에 4 nm 이하의 촉매층 (Ni-Pi) 이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 다양한 전압 및 pH 에서의 Ni-Pi 촉매층의 형성 및 그 특성을 분석한 결과, 촉매층은 전압이 인가되는 경우에만 전극상 존재하는 것을 확인할 수 있었으며, 이로 미루어 Ni-Pi 촉매는 Ni(III) oxide 로 구성되어 있고, 이의 산화반응이 전기화학적, 화학적으로 비가역적임을 추정할 수 있었다. 또한 Ni-Pi 촉매반응은 heterogeneous catalysis 임에도 불구하고, phosphate ion 의 농도와 확산이 관여함을 알 수 있었다. Ni2+ 의 전기화학적 촉매 특성은 타 촉매에 비해 뛰어나진 않았으나, 광전극과 결합하였을 경우 매우 우수한 특성을 나타내었으며, 산화물 광음극과의 synergetic effect 에 대해서도 확인하였다.
E-mail chosk@kumoh.ac.kr