KR20010008176A - The electrochemical analysis of organic metal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기물의 전기화학적 분석방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기물에 대해 산화·환원 반응을 측정하고, 그로부터 얻어진 데이터를 이용하여 상기 유기물의 필요한 정보를 산출할 수 있는 유기물의 전기화학적 분석방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical analysis method of an organic substance, and more particularly, an electrochemical analysis method of an organic substance capable of measuring oxidation and reduction reactions of an organic substance and calculating necessary information of the organic substance using data obtained therefrom. It is about.
유기물의 전기화학적 분석방법은 일반적으로 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 유기용매와 전해질(8)이 담겨있는 전기화학적 셀(10)과 함께 Ag/Ag+기준전극(2), 백금선 보조전극(4) 및 작업전극(6)을 사용하여 분석 대상의 유기물에 대한 필요한 정보를 얻어내는 것이다.As shown in FIG. 2, an electrochemical analysis method of an organic material includes an Ag / Ag + reference electrode 2 and a platinum wire auxiliary electrode together with an electrochemical cell 10 containing an organic solvent and an electrolyte 8. 4) and the working electrode 6 to obtain necessary information about the organic material to be analyzed.
이와 같은 종래의 유기물의 전기화학적 분석방법은 분석 대상의 유기시료를 예를 들어 아세토나이트릴(acetonitrile), 디메틸 포름알데히드(dimethyl formamide: DMF) 및 디메틸 술폭시드(dimethyl sulfoxide: DMSO) 등의 전기화학적 유기용매에 전해질, 예를 들어 테트라-n-부틸암모늄 펄클로레이트(Bu4NClO4), 테트라에틸암모늄 펄클로레이트, 테트라-n-부틸암모늄 요오드화물 또는 테트라-n-부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트 등과 함께 녹여 전기화학적 셀에 넣은 후, 산화·환원 반응을 측정하여 그로부터 얻은 데이터를 이용하여 정성·정량 분석 및 가역·비가역을 측정하는 분석법이다.Such a conventional electrochemical method of analyzing the organic material of the sample to be analyzed, such as acetonitrile (acetonitrile), dimethyl formamide (dimethyl formamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), etc. Electrolytes in organic solvents, for example tetra-n-butylammonium perchlorate (Bu 4 NClO 4 ), tetraethylammonium perchlorate, tetra-n-butylammonium iodide or tetra-n-butylammonium hexafluorophosphate It is an analytical method for measuring qualitative and quantitative analysis and reversible and irreversible using the data obtained by measuring the oxidation and reduction reaction after dissolving it in an electrochemical cell.
그러나, 위와 같은 종래의 유기물에 대한 전기화학적 분석방법은 분석대상의 유기시료가 유기용매에 녹은 상태에서 분석을 수행하여야 했기 때문에, 유기시료의 분석이 농도가 충분치 못해 필연적으로 감도가 떨어졌고, 그 결과 정확한 정성·정량 분석을 기대하기 어렵다는 심각한 문제점이 있었다.However, the electrochemical analysis method of the conventional organic materials described above had to be analyzed in the state in which the organic sample was dissolved in the organic solvent. Therefore, the analysis of the organic sample was inevitably inferior due to insufficient concentration. Results There was a serious problem that it was difficult to expect accurate qualitative and quantitative analysis.
또한, 상기 종래의 유기물에 대한 전기화학적 분석방법은 분석 대상의 시료가 아세토나이트릴, DMF 또는 DMSO 등의 전기화학적 유기용매에 녹을 경우에만 그 분석이 가능했기 때문에, 전기화학적 유기용매에는 불용성이고 크실렌, 클로로포름 및 메틸 알코올 등과 같은 일반적인 유기용매에만 가용성인 유기시료는 원천적으로 분석할 수 없어, 분석할 수 있는 유기시료가 상당히 제한되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional electrochemical analysis method for the organic material was possible only when the sample to be analyzed is dissolved in an electrochemical organic solvent such as acetonitrile, DMF, or DMSO, and thus is insoluble in the electrochemical organic solvent and xylene. Organic samples that are soluble only in common organic solvents, such as chloroform and methyl alcohol, cannot be analyzed natively, and there is a problem that the organic samples that can be analyzed are considerably limited.
더욱이, 상기 종래의 전기화학적 분석방법은 정성·정량 분석에만 응용이 되었을 뿐, 유기물의 이온화 에너지(Ionization Potential: IP), 전자친화도(Electro Affinity: EA) 또는 밴드갭(Band Gap: Eg) 등을 측정하는데는 응용되지 못했다.In addition, the conventional electrochemical analysis method has been applied only to qualitative and quantitative analysis, and includes ionization energy (IP), electron affinity (EA), and band gap (Eg) of organic materials. It has not been applied to measure.
한편, 이러한 이온화 에너지, 전자친화도 및 밴드갭에 대한 종래의 측정방법으로서는 자외선 포토이미션 분광기(Ultraviolet Photoemission Spectroscopy: UPS)와 자외선 분광기(Ultraviolet Spectroscopy: UV)를 이용하는 분광학적 방법이 있었을 뿐이다. 이것은 UPS의 컷 온(cut on)을 이용하여 이온화 에너지를 측정하고, UV의 에지(edge)를 이용하여 밴드갭을 측정한 후, 상기 이온화 에너지에서 밴드갭을 뺌으로써 전자친화도를 구하는 방법이다. 그러나, 이러한 분광기는 너무 비싸다는 단점이 있었으며, 분석 대상의 유기 시료 상태에 영향을 받는다는 단점이 있었다. UPS의 경우 시료의 표면이 너무 거칠면 ±0.2eV의 오차를 발생하며, UV의 경우 유기용매의 안정화에 의한 스펙트럼의 단파장 이동과, 들뜬 시료의 안정화에 의한 스펙트럼의 장파장 이동 및 필름과 액상의 봉우리 크기에 따른 오차가 ±50nm 이상 발생할 수 있으므로, 분광기를 이용한 EA는 ±0.4eV 오차가 발생될 수 있다는 단점이 있었다. 또한, 두 분광기를 이용해야만 전자친화도를 구할 수 있다는 번거로움도 있었다.On the other hand, as the conventional measuring method for the ionization energy, electron affinity and band gap, there was only a spectroscopic method using Ultraviolet Photoemission Spectroscopy (UPS) and Ultraviolet Spectroscopy (UV). This is a method of measuring the ionization energy by using the cut on of the UPS, measuring the band gap using the edge of UV, and then obtaining the electron affinity by subtracting the band gap from the ionization energy. . However, such a spectrometer has a disadvantage of being too expensive, and has a disadvantage of being affected by the state of an organic sample to be analyzed. In the case of UPS, if the surface of the sample is too rough, an error of ± 0.2 eV is generated.In the case of UV, short-wavelength shift of the spectrum by stabilization of organic solvent, long-wavelength shift of spectrum by stabilization of excited sample, and peak size of film and liquid phase Since the error may occur more than ± 50nm, EA using the spectrometer had a disadvantage that ± 0.4eV error may occur. In addition, it was troublesome to obtain electron affinity only by using two spectrometers.
한편, 이러한 이온화 에너지, 전자친화도 및 밴드갭은 유기전기발광물질을 이용한 디스플레이 장치에 응용되는데 오차범위가 발생되면 유기전기발광디스플레이의 이론화에 문제점이 된다. 현재 유기전기발광에 관한 장치의 구성과 구동전압 및 휘도에 관한 연구는 활발하지만, 유기전기발광물질의 전기적 특성인 이온화 에너지, 전자친화도 및 밴드갭에 관한 연구는 활발히 진행되고 있지 않은 실정이다.On the other hand, such ionization energy, electron affinity, and band gap is applied to a display device using an organic electroluminescent material, but when an error range occurs, there is a problem in the theory of the organic electroluminescent display. Currently, studies on the composition, driving voltage, and luminance of an organic electroluminescent device have been actively conducted, but studies on the electrical properties of the organic electroluminescent material, such as ionization energy, electron affinity, and band gap, have not been actively conducted.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 분석 대상의 유기물을 필름형태로 만들어 산화·환원반응을 측정함으로써 그 농도 및 분석감도를 향상시켜 보다 정확한 결과를 산출할 수 있는 유기물의 전기화학적 분석방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to measure the oxidation and reduction reaction by making the organic material of the object in the form of a film to improve the concentration and analysis sensitivity to yield more accurate results It is to provide a method of electrochemical analysis of organic matter.
본 발명의 다른 목적은, 아세토나이트릴, DMF 및 DMSO 등의 전기화학적 용매에 가용성인 유기물에 한해서 측정이 가능하였던 종래의 전기화학적 분석방법과는 달리, 전기화학적 유기용매에 볼용성인 유기물에 대해서도 분석 가능하게 함으로써, 보다 다양한 유기물에 대한 분석이 가능한 유기물의 전기화학적 분석방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, unlike the conventional electrochemical analysis method that was able to measure only the organic soluble in electrochemical solvents such as acetonitrile, DMF, DMSO, etc., the organic material that is ball soluble in the electrochemical organic solvent By making it possible to analyze, it is to provide an electrochemical analysis method of an organic material capable of analyzing more various organic materials.
본 발명의 또 다른 목적은, 유기물의 정성·정량 분석은 물론 이온화 에너지, 전자친화도 및 밴드갭도 구할 수 있는 유기물의 전기화학적 분석방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an electrochemical analysis method of an organic material that can obtain not only qualitative and quantitative analysis of organic matter but also ionization energy, electron affinity, and band gap.
본 발명의 또 다른 목적은, 전기화학적 분석방법에 의한 유기물의 산환·환원 반응의 측정시 그 각각에 대하여 적당한 작업전극을 사용함으로써 보다 광범위한 산화·환원 반응의 측정 범위를 갖는 유기물의 전기화학적 분석방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an electrochemical analysis method for organic substances having a wider range of measurement of oxidation and reduction reactions by using an appropriate working electrode for each of the reduction and reduction reactions of organic substances by an electrochemical analysis method. To provide.
도 1의 (a)(b)는 산화·환원 반응의 측정 방법을 각각 나타내는 그래프.(A) (b) is a graph which shows the measuring method of an oxidation-reduction reaction, respectively.
도 2는 유기물의 전기화학적 분석에 필요한 물리적 구성의 개략도.2 is a schematic representation of the physical configuration required for electrochemical analysis of organics.
도 3(a)는 본 발명의 전기화학적 분석방법에 의해 얻어진 데이터를 나타내는 그래프.Figure 3 (a) is a graph showing the data obtained by the electrochemical analysis method of the present invention.
도 3(b)는 도 3(a)의 데이터를 컴퓨터를 이용하여 재배열한 데이터를 나타내는 그래프.FIG. 3B is a graph showing the data rearranged using the computer of FIG. 3A. FIG.
도 4는 본 발명의 전기화학적 분석방법에 의한 데이터를 나타내는 그래프.4 is a graph showing data by the electrochemical analysis method of the present invention.
〈도면 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
2 ---------- 기준전극, 4 ----------- 보조전극2 ---------- reference electrode, 4 ----------- auxiliary electrode
6 ---------- 작업전극, 8 ----------- 유기용매와 전해질6 ---------- working electrode, 8 ----------- organic solvent and electrolyte
10 --------- 전기화학적 셀10 --------- Electrochemical Cell
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기물의 전기화학적 분석방법은, 분석 대상의 유기물을 필름형태로 만드는 제1과정, 상기 제1과정에서 만들어진 필름형태의 유기물의 산화·환원 반응을 측정하는 제2과정, 및 상기 제2과정으로부터 얻어진 산환·환원 데이터를 처리하여 필요한 정보를 산출하는 제3과정을 포함한다.Electrochemical analysis method of the organic material of the present invention for achieving the above object is to measure the oxidation-reduction reaction of the organic material of the film form made in the first step, the first step of making the organic material of the analysis object in the form of a film And a third step of processing the conversion / reduction data obtained from the second step to calculate necessary information.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described.
도 2는, 본 발명의 유기물의 전기화학적 분석방법에 필요한 물리적 구성요소를 도시한 것으로서, 통상적인 전기화학적 분석방법과 마찬가지로 전기화학적 셀(10), 기준전극(2), 보조전극(4), 작업전극(6) 및 유기용매와 전해질(8) 등으로 구성된다.Figure 2 shows the physical components required for the electrochemical analysis method of the organic material of the present invention, as in the conventional electrochemical analysis method, the electrochemical cell 10, the reference electrode 2, the auxiliary electrode 4, It consists of the working electrode 6, the organic solvent, the electrolyte 8, etc.
본 발명의 기준전극(2)은 Ag/Ag+기준전극을 이용하여 실험하였으며, 기준전극의 사후처리는 SCE(saturate calomel electrode)에 대한 전위로 처리하였으며, 본 발명의 보조전극(4)은 백금선 보조전극이 사용될 수 있다.The reference electrode 2 of the present invention was tested using Ag / Ag + reference electrode, and post-treatment of the reference electrode was performed at a potential for saturated calomel electrode (SCE), and the auxiliary electrode 4 of the present invention was platinum wire. Auxiliary electrodes can be used.
본 발명에서 사용되는 작업전극은 산화반응의 측정시에는 백금(Pt) 디스크, 금(Au) 디스크, 흑연 디스크 또는 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO) 등이 사용될 수 있으며, 환원반응의 측정시에는 알루미늄(Al), 백금 디스크, 또는 금(Au) 디스크, 흑연 디스크 등이 사용될 수 있으나, ITO와 알루미늄 작업전극을 동시에 사용하는 것이 보다 바람직한데, 이는 ITO의 측정범위는 -0.7V ~ +2.0V(Ag/Ag+기준전극에서)이어서 -0.7V 이하의 음전위를 측정할 수 없고, 알루미늄의 측정범위는 -3.0V ~ +0.8V(Ag/Ag+기준전극에서)이어서 +0.8V 이상의 양전위를 측정할 수 없지만 이들을 같이 사용하면 -3.0V ~ +2.0V(Ag/Ag+기준전극에서)의 보다 넓은 측정범위를 가질 수 있기 때문이다.As the working electrode used in the present invention, platinum (Pt) disk, gold (Au) disk, graphite disk or Indium-Tin-Oxide (ITO), etc. may be used when measuring the oxidation reaction. When measuring the reaction, aluminum (Al), platinum disk, gold (Au) disk, graphite disk, etc. may be used, but it is more preferable to use ITO and aluminum working electrode at the same time. Negative potential below -0.7V cannot be measured after V to + 2.0V (Ag / Ag + reference electrode), and the measuring range of aluminum is -3.0V to + 0.8V (Ag / Ag + reference electrode) and then + It is not possible to measure positive potentials above 0.8V, but using them together can have a wider measuring range of -3.0V to + 2.0V (at Ag / Ag + reference electrode).
분석 대상의 유기물을 필름형태로 만드는 과정은, 분석 대상의 유기 시료가 아세토나이트릴, DMF 및 DMSO 등의 전기화학적 유기용매에 가용성 경우에는 유기용매에 상기 유기시료와 전해질을 녹인 후, 기준전극(2), 보조전극(4) 및 작업전극(6)이 담겨있는 전기화학적 셀(10)에 상기 유기시료와 전해질이 녹아 있는 유기용매를 넣고, 일정 전위를 이온 상태의 유기시료에 일정 시간 동안 인가함으로써 필름형태로 농축시킴으로써 수행될 수 있고, 만약 분석 대상의 유기 시료가 상기 전기화학적 유기용매에 불용성인 경우에는 상기 유기시료를 물리적 증착, 예를 들어 유기 분자 빔 증착(Organic Molecular Beam Deposition: OMDB) 또는 스핀코팅기를 이용하여 작업전극(6) 위에 필름을 형성한 다음, 상기 유기시료의 필름이 형성된 작업전극(6)을 기준전극(2), 보조전극(4) 및 유기용매와 전해질(8)이 담겨있는 전기화학적 셀(10)에 넣음으로써 수행될 수 있다.The process of forming the organic material to be analyzed in the form of a film is performed by dissolving the organic sample and the electrolyte in an organic solvent when the organic sample to be analyzed is soluble in an electrochemical organic solvent such as acetonitrile, DMF, and DMSO. 2), the organic sample in which the organic sample and the electrolyte are dissolved in the electrochemical cell 10 containing the auxiliary electrode 4 and the working electrode 6 is applied, and a predetermined potential is applied to the organic sample in an ion state for a predetermined time. It can be carried out by concentrating into a film form, and if the organic sample to be analyzed is insoluble in the electrochemical organic solvent, physical deposition of the organic sample, for example, organic molecular beam deposition (OMDB) Alternatively, a film is formed on the working electrode 6 by using a spin coater, and then the working electrode 6 having the film of the organic sample is formed on the reference electrode 2, the auxiliary electrode 4, and the like. It can be carried out by putting the solvent group and the electrolyte (8) The electrochemical cell contained 10.
일단 분석대상의 유기물, 즉 유기시료가 필름형태로 만들어지면 도 1(a)와 같이 작업전극(6)에 시간에 따른 전위 변화를 가하면서 전류량의 변화를 측정할 수도 있으나, 도 1(b)와 같이 작업전극(6)에 일정 전류를 가하면서 작업전극의 전위변화를 측정하는 것이 보다 섬세한 산화·환원 데이터를 얻을 수 있는데, 후자의 경우 산화·환원 데이터는 도 3(a)와 같이 시간에 따른 작업전극의 전위 변화로 나타난다. 이 때 시간에 따른 전위 변화에서 일정 전위를 유지한다는 것은 한 물질(또는 π결합)이 산화 또는 환원반응을 한다는 것을 의미하며, 바로 그 일정 전위로부터 상기 유기물의 정성분석이 가능하고, 그 일정 전위를 유지하는 시간으로부터 상기 유기물의 정량분석이 가능하게 된다. 그러나, 상기 데이터로부터 직접 정성·정량 분석을 하는 것은 그 정확도가 떨어지기 때문에 일반적으로는 미분법을 사용한다. 즉, dt/dE를 이용하는데, 이 때 dE의 경우 노이즈 관여에 의해 Y축의 무한대 또는 음의 값을 나타내므로 미분법의 표현이 어려우며, 또한 정성·정량 분석이 어렵다. 따라서 컴퓨터의 메모리를 이용한 방법으로 데이터를 재배열하였다. 즉 미리 컴퓨터 메모리에 전위를 할당한 후, 도 3(a)의 데이터를 차례대로 불러들여 각 할당된 전위 값에 횟수를 더한다. 그럼으로써 도 3(b)와 같이 전위에 대한 전류로 표현되는 데이터를 얻을 수 있는데, 상기 데이터는 피이크를 갖고 있어, 상기 피이크의 시작점을 통해 유기물의 이온화 에너지, 전자친화도 및 밴드갭을 얻을 수 있고, 상기 피이크의 최대점을 이용하여 유기물에 대한 정성분석이 가능하며, 상기 피이크의 면적을 이용하여 유기물의 정량분석이 가능하다.Once the organic material to be analyzed, that is, the organic sample, is made in the form of a film, a change in the amount of current may be measured while applying a potential change with time to the working electrode 6 as shown in FIG. 1 (a). Measuring the potential change of the working electrode while applying a constant current to the working electrode 6 can obtain more detailed oxidation / reduction data. In the latter case, the oxidation / reduction data is obtained in time as shown in FIG. It appears as a potential change of the working electrode. At this time, maintaining a constant potential at a potential change over time means that one substance (or π bond) undergoes an oxidation or reduction reaction, and from this constant potential, qualitative analysis of the organic material is possible. From the holding time, the quantitative analysis of the organic substance is possible. However, in performing qualitative and quantitative analysis directly from the data, the accuracy is inferior, and therefore, a differential method is generally used. In other words, dt / dE is used. In this case, dE represents infinity or negative value of the Y-axis due to noise involvement, which makes it difficult to express the differential method and makes qualitative and quantitative analysis difficult. Therefore, the data was rearranged using a computer memory method. That is, after assigning potentials to the computer memory in advance, the data in Fig. 3A is sequentially loaded and the number of times is added to each assigned potential value. As a result, as shown in FIG. 3 (b), data expressed as a current with respect to a potential can be obtained. The data has a peak, and thus ionization energy, electron affinity, and band gap of an organic material can be obtained through the starting point of the peak. In addition, qualitative analysis of the organic material is possible using the maximum point of the peak, and quantitative analysis of the organic material is possible using the area of the peak.
즉, 유기물의 산화전위 시작점(EOx onset)에 4.8을 더함으로써 상기 유기물의 이온화 에너지를 구할 수 있고, 유기물의 환원전위 시작점(ERed onset)에 4.8을 더함으로써 상기 유기물의 전자친화도를 구할 수 있다. 여기서 4.8을 더하여 주는 이유는 분광학적 방법과 전기화학적 방법의 차이에 의한 상수이다.That is, the ionization energy of the organic material can be obtained by adding 4.8 to the starting point of the oxidation potential of the organic matter (E Ox onset ), and the electron affinity of the organic material can be obtained by adding 4.8 to the starting point of the reduction potential of the organic matter (E Red onset ). Can be. The reason for adding 4.8 here is a constant due to the difference between spectroscopic and electrochemical methods.
또한 산화전위 시작점과 환원전위 시작점의 차(EOx onset- ERed onset)를 이용하여 상기 유기물의 밴드갭을 구할 수 있고, 피이크의 최대점을 이용하여 상기 유기물의 정성분석을 할 수 있으며, 피이크의 면적을 이용하여 상기 유기물의 정량분석을 할 수 있다.In addition, the band gap of the organic material may be obtained using the difference between the starting point of the oxidation potential and the starting point of the reduction potential (E Ox onset -E Red onset ), and the qualitative analysis of the organic material may be performed using the maximum point of the peak. The area of the can be used for quantitative analysis of the organic material.
실시예 1Example 1
4,4'-비스-(N-1-나프틸-N-페닐-아미노)바이페닐[4,4'-bis-(N-1-napthyl-N-phenyl-amino)biphenyl: NPD]를 유기시료로 하여 본 발명의 전기화학적 분석방법에 의해 산화·환원 반응을 측정하였다.Organic 4,4'-bis- (N-1-naphthyl-N-phenyl-amino) biphenyl [4,4'-bis- (N-1-napthyl-N-phenyl-amino) biphenyl: NPD] As a sample, the oxidation-reduction reaction was measured by the electrochemical analysis method of the present invention.
먼저, NPD를 일반적 유기용매인 클로로포름에 녹인 다음, 스핀 코팅에 의해 ITO 작업전극 및 알루미늄 작업전극 각각에 필름을 형성시켰고, 이렇게 필름이 형성된 작업전극을 Ag/Ag+의 기준적극, 백금선 보조전극, 아세토나이트릴 유기용매, 및 0.1M의 테트라-n-부틸암모늄 펄클로레이트(Bu4NClO4) 전해질이 담겨 있는 전기화학적 셀 내에 투입함으로써 전기화학적 셀 내의 모든 물리적 구성을 완비하였다.First, NPD was dissolved in chloroform, which is a general organic solvent, and then a film was formed on each of the ITO working electrode and the aluminum working electrode by spin coating.The working electrode on which the film was formed was made of Ag / Ag + reference electrode, platinum wire auxiliary electrode, All physical configurations within the electrochemical cell were completed by placing it in an electrochemical cell containing an acetonitrile organic solvent and 0.1 M tetra-n-butylammonium perchlorate (Bu 4 NClO 4 ) electrolyte.
그리고, 약 10㏀의 저항을 갖는 ITO 작업전극에 약 0.3㎃의 전류를 가하면서 산화반응을 측정하고, 약 1㏀의 저항을 갖는 알루미늄 작업전극에 약 0.6㎃의 전류를 가하면서 환원반응을 측정함으로써, 상기 NPD의 산화·환원 데이터를 구하였다.Then, the oxidation reaction was measured while applying a current of about 0.3 mA to the ITO working electrode having a resistance of about 10 mA, and the reduction reaction was measured while applying a current of about 0.6 mA to the aluminum working electrode having a resistance of about 1 mA. By doing so, oxidation and reduction data of the NPD was obtained.
이렇게 구해진 NPD의 산화·환원 데이터에 대해, 표준물질인 페로신(Ferrocene)을 이용하여 기준전극을 포화카로멜전극(saturate calomel electrode: SCE) 전위로 환산하고, 컴퓨터를 이용하여 데이터를 재배열한 결과, 도 4의 점선에 해당하는 결과를 얻었다.As a result of converting the reference electrode to the saturated calomel electrode (SCE) potential using the standard ferrocene (Ferrocene), the redox data of the NPD thus obtained was rearranged using a computer. , The result corresponding to the dotted line of FIG. 4 was obtained.
실시예 2Example 2
전기화학적 셀 내의 모든 물리적 구성은 실시예 1과 동일한 방법으로 완비되었다. 그리고, 산화반응시에는 ITO 작업전극에, 환원반응시에는 알루미늄 작업전극에 시간에 따른 전위 변화를 각각 가하면서, 각 작업전극에 흐르는 전류량의 변화를 측정함으로써, 도 4의 실선과 같은 NPD의 산화·환원 데이터를 구하였다.All physical configurations in the electrochemical cell were completed in the same manner as in Example 1. In addition, the change in the amount of current flowing through each working electrode was applied to the ITO working electrode during the oxidation reaction, and the aluminum working electrode during the reduction reaction, respectively, to measure the change in the amount of current flowing through the working electrode. Reduction data were obtained.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 및 2의 결과는 거의 유사하게 나타났는데, 유기물 NPD의 산화전위 시작점은 0.77V이고 환원전위 시작점은 -2.22V있었다. 따라서, 유기물 NPD의 이온화 에너지는 0.77 + 4.8 = 5.57(eV)이고, 전자친화도는 -2.22 + 4.8 = 2.58(eV)이며, 밴드갭은 0.77 - (-2.22) = 2.99(eV)임을 알 수 있었다.As can be seen from Figure 4, the results of Examples 1 and 2 appeared almost similar, the oxidation potential of the organic NPD was 0.77V and the reduction potential was -2.22V. Therefore, it can be seen that the ionization energy of the organic NPD is 0.77 + 4.8 = 5.57 (eV), the electron affinity is -2.22 + 4.8 = 2.58 (eV), and the band gap is 0.77-(-2.22) = 2.99 (eV). there was.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 분석 대상의 유기물을 필름형태로 만듦으로써 그 농도를 증가시켜 분석감도 및 정확도를 향상시키는 효과가 있을 뿐만 아니라, 전기화학적 용매에 불용성인 유기물에 대한 분석을 가능하게 함으로써 시료가 전기화학적 유기용매에 가용성인 경우에만 비로소 분석이 가능했던 종래의 전기화학적 분석법의 단점을 극복하였다. 게다가, 분광학적 분석으로만 구할 수 있었던 유기물의 이온화 에너지, 전자친화도 및 밴드갭을 전기화학적 분석으로도 측정 가능하게 함으로써, 또한 실제 유기전기발광물질의 장치구성과 같은 조건에서 유기물의 이온화 에너지 및 전자친화도를 구할 수 있어, 결과적으로 오차범위가 작아지므로 유기전기발광디스플레이의 이론화에 크게 기여할 수 있는 효과를 가지며, 두 개의 분광기를 이용하여 유기물의 이온화 에너지, 전자친화도 및 밴드갭을 측정하였던 종래 기술과는 달리 하나의 기기만을 사용함으로써 그 오차범위를 현저히 줄이는 효과도 얻을 수 있다. 또한, 작업전극으로서 산화반응시에는 ITO 작업전극을 사용하고 환원반응시에는 알루미늄 작업전극을 사용함으로써 그 측정범위가 넓어졌으며, 작업전극에 일정전류를 가하면서 시간에 따른 전위 변화를 측정함으로써 보다 섬세한 산화·환원 데이터를 얻을 수 있다는 장점도 갖는다.As described above, the present invention not only has an effect of increasing the concentration of the organic material to be analyzed in the form of a film to improve the analysis sensitivity and accuracy, but also enables analysis of the organic material insoluble in the electrochemical solvent. This overcomes the drawbacks of conventional electrochemical analyses, which were only possible when the sample was soluble in the electrochemical organic solvent. In addition, the ionization energy, electron affinity, and band gap of the organic matter, which can only be obtained by spectroscopic analysis, can be measured by electrochemical analysis, and the ionization energy and Since the electron affinity can be obtained and the error range is reduced as a result, it has an effect that can greatly contribute to the theory of organic electroluminescent display, and the ionization energy, electron affinity, and band gap of organic materials were measured using two spectrometers. Unlike the prior art, the use of only one device can significantly reduce the error range. In addition, as the working electrode, the ITO working electrode was used for the oxidation reaction, and the aluminum working electrode was used for the reduction reaction, and the measurement range was widened. By applying a constant current to the working electrode, the potential change over time was measured. It is also advantageous in that oxidation and reduction data can be obtained.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000067328A KR20010008176A (en) | 2000-11-14 | 2000-11-14 | The electrochemical analysis of organic metal |
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| KR (1) | KR20010008176A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210085509A (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 충북대학교 산학협력단 | Composition for detecting water droplets in a organic solvent, Apparatus of detecting water droplets in a organic solvent and method of detecting water droplets in a organic solvent |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990037016A (en) * | 1997-10-31 | 1999-05-25 | 아크테르키르첸 데이비드 엠. | Trench-Gate Controlled Power MOSFETs |
-
2000
- 2000-11-14 KR KR1020000067328A patent/KR20010008176A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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| KR20210085509A (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 충북대학교 산학협력단 | Composition for detecting water droplets in a organic solvent, Apparatus of detecting water droplets in a organic solvent and method of detecting water droplets in a organic solvent |
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