계층적 구조를 갖는 전극, 상기 전극을 포함하는 글루코오스 검출용 센서, 및 상기 전극의 제조방법

Abstract

본 발명은 제1 금속 상에 코팅된 그래핀 층을 포함하는 기재; 및 상기 기재 상에 증착된 제2 금속 및 상기 제1 금속의 수산화물을 포함하는 복합체;를 포함하고, 상기 복합체는 상기 제2 금속이 코어(core)이고, 상기 제1 금속의 수산화물이 쉘(shell)인 코어-쉘 형태를 갖는 것이고, 상기 제2 금속은 상기 제1 금속보다 표준환원전위가 높은 금속인 것인, 전극을 제공한다. 본 발명에 따른 그래핀-코팅 금속 폼(graphene-coated metal foam)은 금속 표면에 코팅된 그래핀에 의해 그 금속 보다 환원전위가 높은 다른 금속(Au, Pt, Ag, 및 Cu 등)을 별도의 환원제나 전기적 환원조건이 필요없는 무전극 증착에서 환원시킬 수 있는 현저한 촉매적 효과가 그래핀과 금속사이에 유도된 전기 이중층에 기인한 다는 것을 이론적 설명은 물론 실험적으로 그 사실을 증명한 첫 사례이다. 또한, 본 발명에 따른 그래핀-코팅 니켈(Ni) 폼(graphene-coated Ni foam, GNF) 기반 기재에 형성된 Ag@Ni(OH)2은 독특한 구조로 인하여 전극 반응을 촉진시키기 때문에 전기화학적 센서로서 사용될 수 있으며, 특히 글루코오스 검출에 대해 0.3 μM의 낮은 검출 한계와 고감도를 달성할 수 있다. 또한, 형성된 Ag@Ni(OH)2-GNF 복합체는 보다 광범위한 응용에 매우 효과적으로 이용될 수 있다.