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Cyclic voltammetry 측정 결과 문의

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안녕하세요. 전기화학을 관련해 공부하고 있는 대학원생입니다. 너무 무지해서..-,-;; 문의를 하려고 합니다. 전해질로 0.1M PBS(pH 7)/5mM K3Fe(CN)6 를 사용하여 CV를 측정, 그 결과를 파일로 첨부했습니다. (R.E.: Ag/AgCl, C.E.: Pt wire, W.E.: Au) 산화/환원전류 peak가 0.1V/0.3V에서 발생하였는데, peak 전류가 발생한 전압을 수식으로 구할 수 있는 방법이 있나요? 만약, 구할 수 없다면 그 이유를 설명해 주시면 감사합니다. 표준환원전위를 이용하여 구해보려 했으나, 그 결과가 맞지 않는 것 같습니다. 5mM Fe(CN)6 3+ (vs. NHE): 0.225V Ag/AgCl (3M NaCl) (vs. NHE): 0.207V 0.225V-0.207V=0.018V 0.018V가 5mM Fe(CN)6 3+ 의 표준환원전위이다라고 생각했지만, 아닌 것 같습니다. 일단 고수님들의 뜨거운 지적과 답변 부탁 드리겠습니다. 감사합니다.
  • cyclic voltammetry
  • peak current
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답변 2
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    안길홍님의 답변

    무엇보다 cyclic voltammetry에서 측정 오차의 범위가 약1~10%정도 있다는 것을 염두에 둠이 좋습니다. CV에서 정량적으로 해석하기에는 많은 방해되는 요인이 있습니다. Redox반응종으로 Fe(CN)6^-3 +e = Fe(CN)6^-4로 작용하는데 이의 Nernst 식은 E=E^0-0.0592log{[Fe(CN)6^-4]/[Fe(CN)6^-3}으로 나타내어 지는데, 이때 redox종의 농도, 주사 속도,온도, 전극에의 흡착종,산소 및 수소의 발생에 의한 방해등과 같은 여러 요인으로 정확한 측정이 대단히 어렵습니다. 따라서 어떠한 여건하에서 CV를 측정하였는지에 따라서 차이가 있으므로, 현재의 자료로써는 단지 redox종으로 측정하니 전압과 전류의 산화,환원peak가 어떻게 나타난다는 정도밖에 알수가 없겠다고 할 수 있습니다. 첨부 참고자료를 검토하여 보시기 바랍니다.
    무엇보다 cyclic voltammetry에서 측정 오차의 범위가 약1~10%정도 있다는 것을 염두에 둠이 좋습니다. CV에서 정량적으로 해석하기에는 많은 방해되는 요인이 있습니다. Redox반응종으로 Fe(CN)6^-3 +e = Fe(CN)6^-4로 작용하는데 이의 Nernst 식은 E=E^0-0.0592log{[Fe(CN)6^-4]/[Fe(CN)6^-3}으로 나타내어 지는데, 이때 redox종의 농도, 주사 속도,온도, 전극에의 흡착종,산소 및 수소의 발생에 의한 방해등과 같은 여러 요인으로 정확한 측정이 대단히 어렵습니다. 따라서 어떠한 여건하에서 CV를 측정하였는지에 따라서 차이가 있으므로, 현재의 자료로써는 단지 redox종으로 측정하니 전압과 전류의 산화,환원peak가 어떻게 나타난다는 정도밖에 알수가 없겠다고 할 수 있습니다. 첨부 참고자료를 검토하여 보시기 바랍니다.

    답변과 정보 감사 드립니다.

  • 답변

    이상후님의 답변

    >안녕하세요. >전기화학을 관련해 공부하고 있는 대학원생입니다. >너무 무지해서..-,-;; >문의를 하려고 합니다. > >전해질로 0.1M PBS(pH 7)/5mM K3Fe(CN)6 를 사용하여 CV를 측정, >그 결과를 파일로 첨부했습니다. >(R.E.: Ag/AgCl, C.E.: Pt wire, W.E.: Au) > >산화/환원전류 peak가 0.1V/0.3V에서 발생하였는데, >peak 전류가 발생한 전압을 수식으로 구할 수 있는 방법이 있나요? >만약, 구할 수 없다면 그 이유를 설명해 주시면 감사합니다. > > >표준환원전위를 이용하여 구해보려 했으나, 그 결과가 맞지 않는 것 같습니다. >5mM Fe(CN)6 3+ (vs. NHE): 0.225V >Ag/AgCl (3M NaCl) (vs. NHE): 0.207V >0.225V-0.207V=0.018V > >0.018V가 5mM Fe(CN)6 3+ 의 표준환원전위이다라고 생각했지만, >아닌 것 같습니다. > > >일단 고수님들의 뜨거운 지적과 답변 부탁 드리겠습니다. >감사합니다. 물질의 특성 중 전기적 특성에는 이온화 전위 (ionization potential, IP), 전자친화도 (electron affinity, EA) 및 띠간격 (bandgap, Eg)가 있습니다. 보통 유기물의 전기적 특성을 측정하는 방법으로 ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS)와 UV를 이용한 방법과 cyclic voltammetry (CV)법을 이용하는 방법이 있습니다. Cyclic voltammetry는 산화 환원종의 formal potential과 반응에 관련된 전자의 수 n을 결정하는데 있어 기본적으로 가장 많이 사용되는 전기 화학적인 technique입니다. 이 실험을 통하여 potential sweep rate, electroactive species의 농도supporting electrolyte, electrode material, 또는 reversibility 등을 살펴볼 수 있습니다.
    >안녕하세요. >전기화학을 관련해 공부하고 있는 대학원생입니다. >너무 무지해서..-,-;; >문의를 하려고 합니다. > >전해질로 0.1M PBS(pH 7)/5mM K3Fe(CN)6 를 사용하여 CV를 측정, >그 결과를 파일로 첨부했습니다. >(R.E.: Ag/AgCl, C.E.: Pt wire, W.E.: Au) > >산화/환원전류 peak가 0.1V/0.3V에서 발생하였는데, >peak 전류가 발생한 전압을 수식으로 구할 수 있는 방법이 있나요? >만약, 구할 수 없다면 그 이유를 설명해 주시면 감사합니다. > > >표준환원전위를 이용하여 구해보려 했으나, 그 결과가 맞지 않는 것 같습니다. >5mM Fe(CN)6 3+ (vs. NHE): 0.225V >Ag/AgCl (3M NaCl) (vs. NHE): 0.207V >0.225V-0.207V=0.018V > >0.018V가 5mM Fe(CN)6 3+ 의 표준환원전위이다라고 생각했지만, >아닌 것 같습니다. > > >일단 고수님들의 뜨거운 지적과 답변 부탁 드리겠습니다. >감사합니다. 물질의 특성 중 전기적 특성에는 이온화 전위 (ionization potential, IP), 전자친화도 (electron affinity, EA) 및 띠간격 (bandgap, Eg)가 있습니다. 보통 유기물의 전기적 특성을 측정하는 방법으로 ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS)와 UV를 이용한 방법과 cyclic voltammetry (CV)법을 이용하는 방법이 있습니다. Cyclic voltammetry는 산화 환원종의 formal potential과 반응에 관련된 전자의 수 n을 결정하는데 있어 기본적으로 가장 많이 사용되는 전기 화학적인 technique입니다. 이 실험을 통하여 potential sweep rate, electroactive species의 농도supporting electrolyte, electrode material, 또는 reversibility 등을 살펴볼 수 있습니다.
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