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26권 1호
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Pt-Ru@TiO2-H 나노구조체촉매의 합성 및 전기화학적 특성평가

Electrocatalytic activity of the bimetallic Pt-Ru catalysts doped TiO2-hollow sphere nanocomposites

분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
2013, v.26 no.1, pp.42-50
https://doi.org/10.5806/AST.2013.26.1.042
이인호 (한남대학교 화학과)
최성호 (한남대학교)
권해두 (한남대학교)
이인호, 최성호, & 권해두. (2013). Pt-Ru@TiO2-H 나노구조체촉매의 합성 및 전기화학적 특성평가. , 26(1), 42-50, https://doi.org/10.5806/AST.2013.26.1.042

초록

이 논문은 센서 및 연료전지에 사용할 수 있는 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매의 제조 및 전기화학적 촉매의 특성에 대한 것이다. 이 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 주형제인 폴리스틸렌볼(PSB)을 제조하고, 이 주형제의 표면에 졸-겔 반응을 통해 $TiO_2$를 코팅한 후, $Pt^{4+}$와 $Ru^{3+}$의 환원에 의해 제조하였다. 제조된, $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 전자투과현미경(TEM), X-선 회절(XRD)와 원소분석에 의해 특성평가 하였고, $Pt-Ru@TiO_2-H$의 전기화학적 촉매특성은 에탄올, 메탄올, 도파민, 아스크로브 산, 프로말린과 글루코오즈의 산화-환원 능력에 의해 평가 하였다. 이 $Pt-Ru@TiO_2-H$ 나노구조체촉매는 바이오분자에 대해 전기화학적촉매 특성을 나타내어, 연료전지 전극 또는 비효소바이오센서에 사용 될 것으로 기대된다.

keywords
Electrocatalytic oxidation, Pt-Ru nanocomposites, TiO2-Hollow nanocomposites, Poly(styrene-covinylphenylboronic acid)

Abstract

This paper describes the electrocatalytic activity for the oxidation of small biomolecules on the surface of Pt-Ru nanoparticles supported by TiO2-hollow sphere prepared for use in sensor applications or fuel cells. The TiO2-hollow sphere supports were first prepared by sol-gel reaction of titanium tetraisopropoxide with poly(styrene-co-vinylphenylboronic acid), PSB used as a template. Pt-Ru nanoparticles were then deposited by chemical reduction of the Pt4+ and Ru3+ ions onto TiO2-hollow sphere (Pt-Ru@TiO2-H). The prepared Pt-Ru@TiO2-H nanocomposites were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD),and elemental analysis. The electrocatalytic efficiency of Pt-Ru nanoparticles was evaluated via ethanol,methanol, dopamine, ascorbic acid, formalin, and glucose oxidation. The cyclic voltammograms (CV) obtained during the oxidation studies revealed that the Pt-Ru@TiO2-H nanocomposites showed high electrocatalytic activity for the oxidation of biomolecules. As a result, the prepared Pt-Ru catalysts doped onto TiO2-H sphere nanocomposites supports can be used for non-enzymatic biosensor or fuel cell anode electrode.

keywords
Electrocatalytic oxidation, Pt-Ru nanocomposites, <TEX>$TiO_2$</TEX>-Hollow nanocomposites, Poly(styrene-co-vinylphenylboronic acid)

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