정전위 양극 산화에 의한 나노다공성 금 구조의 초미세 전극 제작
Fabrication of Ultramicroelectrodes with Nanoporous Gold Structures by Potentiostatic Anodization
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초록
나노 다공성 구조를 가지는 전극은 매우 큰 전기화학적 표면적을 지니기 때문에 그 형성 방법에 대한 연구가 다양하게이루어져 왔다. 본 논문에서는 정전위 양극 산화를 이용하여 초미세전극(ultramicroelectrode, UME) 표면에 나노 다공성 금(nanoporous gold, NPG) 구조를 도입하는 방법을 연구하였다 . 1 M KCl을 포함하는 0.1 M 인산완충용액 (pH 8)에서 1.3 V의 정전위를 가해 주면 잘 정의된 NPG 구조가 UME 표면에 도입되었다 . NPG-UME 형성에서 인가 전위와 반응 시간 , 그리고 전극의 크기가 형성된 NPG 전극의 거칠기 인자 (roughness factor, Rf)에 미치는 영향을 관찰하여 양극 산화 효율을 조사하였다 . 10분 정도의짧은 시간에 2000정도의 큰 Rf 값을 가지는 NPG-UME를 만들 수 있었는데 , 전기화학적 글루코오스 검출에 효과적으로 활용 가능하였다. 본 연구 결과는 적은 시료양으로 전기화학적 분석을 수행하는 경우 응용성이 클 것으로 기대한다.
Abstract
Because the nanoporous electrodes has large electrochemical surface areas, extensive studies have been focused on their fabrication methods. In this paper, a method for introducing a nanoporous gold (NPG) structure on the sur- face of an ultramicroelectrode (UME) using potentiostatic anodization was investigated. A well-defined NPG structure was introduced on the surface of the UME when a potential of 1.3 V was applied in 0.1 M phosphate buffer solution (pH 8) con- taining 1 M KCl. The anodic oxidation efficiency was investigated by observing the effect of the applied potential, the reac- tion time, and the size of the electrode on the roughness factor (Rf) of the prepared NPG-UMEs. In a short time of about 10 minutes, NPG-UME with a large Rf value of about 2000 could be prepared, which could be effectively used for electrochemi- cal glucose detection. The results shown in this work are expected to have great applicability when performing electrochemi- cal analysis with a small sample volume.
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