Voltammetric tribromide 적정에 의한 Quaternary Ammonium Polybromides에서의 Polybromides 주 종 탐침

Abstract

폴리브로마이드는 기초적, 응용적 관점에서 모두 중요한 연구의 대상이다. 과학 및 공학연구에서 자주 발견되는데, 대표적인 예로Redox Flow Battery(RFBs)가 있다. Zn-Br Redox FlowBattery(Zn-Br RFBs)는 비교적 잘 알려진 RFBs이다. 양극에서Zn2+/Zn의 전착/용해가, 음극에서는 Br-/Br2의 산화/환원반응이 충·방전 과정에서 일어난다. 이때 충전과정에서 전기화학적으로 만들어진Br2가 배터리의 분리 막을 통과하는 cross over 현상이 일어날 수있으며, 이로 인해 self-discharge 반응이 일어날 수 있다. crossover 현상을 방지하기 위해 전해질 용액에 Br2의 격리제로 QBr이 첨가된다. 용액에서 전기화학적으로 생성된 Br2은 QBr과 결합해 순차적으로 폴리브롬화물이 생성된다.(QBr+Br2->QBr3-+Br2->QBr5…QBr2n+1-)본 연구에서는 이 QBr2n+1-WMS의 분석을 위해tribromide(Br3-)를 이용한 전기화학적 적정을 하였다.CBr2(aq)/CQ+(aq)의 비율에 따라 분석을 진행하였으며, QBrs의종류에 따라 QBr3-, QBr5-, QBr7- 등의 차수가 높은 폴리브롬화물이생성되는 것을 확인하였다. 이를 토대로 pK’eq(n)를 계산하였고, Q+의- ii -종류에 따라 Br2n+1- 의 최대 n값이 차이가 나는 것을 확인하였다.Br3-를 이용한 적정을 통하여 QBr2n+1-WMS 에서의 Br2n+1- 주 종을 알 수 있으며, 이는 앞으로 폴리브롬화물의 연구에 크게 도움이 될것으로 기대된다.