Amperometric sensor for hydrogen peroxide_결과보고서

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목차

1. Observation
1) 용액 제조 및 측정 준비
2) 지지 전해질 용액 및 농도별 H2O2의 voltammogram 체크, H2O2의 산화 전위 값 확인

2. Result

3. Discussion
1) 1X PBS의 pH와 이온 조성
2) CV 그래프의 0.9V에서 H2O2 60μL주입, 90μL주입 시 그래프가 역전된 이유
3) 깔끔한 CA 그래프를 얻는 방법
4) 농도에 따른 current 변화 그래프를 사용할 때, H2O2 주입 직후 나오는 peak인 앞쪽이 아닌 안정화된 뒤쪽 부분만 분석에 활용한 이유
5) 앞쪽 4번의 데이터만 CA 분석에 활용한 이유
6) H2O2의 확산계수 구하기
7) 혈당 센서의 원리와 실험을 통해 얻은 calibration curve의 의의

4. Reference

본문내용

11. Observation
A. 용액 제조 및 측정 준비
① 10 X PBS 용액을 물로 10배 묽혀서 1X PBS를 50 mL 제조한다.
② 30% H2O2 용액을 묽혀서 1M H2O2 용액을 10 mL 제조한다. (30% H2O21.02mL + H2O 8.98mL)
③ 백금(platinum) 작업 전극을 물로 세척하고, 알루미나 가루가 녹아있는 패드를 이용하여 polishing을 진행한 뒤, 다시 물로 세척해준다. (약 500회씩 진행)
④ 증류수 : 에탄올 = 1 : 1 용액이 담긴 바이알에 작업전극을 넣고 sonicator를 사용하여 5분간 세척한다.
⑤ 전기화학 셀은 티슈에 에탄올을 적셔 내부를 닦고, 셀 테플론 프레임은 물-에탄올 순서로 세척한다.

B. 지지 전해질 용액 및 농도별 H2O2의 voltammogram 체크, H2O2의 산화 전위 값 확인
① 1 X PBS 용액을 전기화학 셀에 약 20mL 채운 후, 세 개의 전극(작업전극, 기준전극, 상대전극)을 담그고 potentiostat에 연결한다.
(이때, 기준전극은 사용 전후로 물로 세척하며, 기준전극은 사용 전후로 에탄올-물-에탄올 순서로 세척 후 말린 뒤 사용한다.)
② Electrochemical workstation CHI600E의 전원을 켠 뒤, CHI600E 프로그램을 열어 technique를 cyclic voltammetry로 설정한다.
③ Cyclic voltammetry의 조건을 설정하여 측정을 진행한 뒤, 전해질 용액의 potential window를 확인한다. (초기 조건 ~ initial E (V) : 0, High E : 1.2, Low E : 0, Final E : 0, polarity : positive, scan rate : 0.1, sweep segment : 5, Sensitivity (A/V) : 1.e-004) (E =electromotive force, V = voltage)

참고 자료

Physical Chemistry 10th ed/ Peter Atkins/ OXFORD/ 2017/ p144~205.
Lange's HnadBook of Chemistry, Norbert adolph.Lange.PH.D, p1199,1423
https://www.researchgate.net/figure/1-Conversion-of-glucose-to-hydrogen-peroxide-and-gluconic-acid-by-glucose-oxidase-2_fig7_350544243
https://blog.naver.com/mresthetic/222095650100
https://www.reob.co.kr/encyclopedia/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=12332758&t=board
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phosphoric_acid_dissociation.svg
Wiedemair, J., van Dorp, H. D., Olthuis, W., & van den Berg, A. (2012). Developing an amperometric hydrogen peroxide sensor for an exhaled breath analysis system. ELECTROPHORESIS, 33(21), 3181–3186. https://doi.org/10.1002/elps.201200218