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하기 화학식 1:
[화학식 1]
(상기 화학식 1 에서,
상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled carbonnanotube) 또는 다중벽 탄소나노튜브(Multiwalled carbonnanotube)이고;
상기 X는 Cl, Br, I, OH, AlCl4, BF4,ClO4, PF6 및 N(OTf)2으로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
상기 Y는 O 또는 NR5이고, 여기서 R5는 수소, 비치환 또는 치환된 C1 ~ C5의 직쇄 또는 측쇄 알킬 및 비치환 또는 치환된 C5 ~ C7의 아릴로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
상기 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 H, 비치환된 또는 OH, COOH 및 SO3H로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나로 치환된 C1 ~ C10 직쇄 또는 측쇄 알킬기, 비치환된 또는 OH, Br, Cl, COOH, COO-, SO3H, SO3-, 1차, 2차, 3차 아민 및 C1 ~ C10 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나로 치환된 C5 ~ C7 아릴로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
상기 M은 Pd, Rh, Ir, Pt 및 Au으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고;
상기 n은 0 ~ 10 임)
로 표시되는, 이온성 액체로 개질된 탄소나노튜브에 고정화된 금속 나노입자를 포함하는 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체
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제1항에 있어서, R5는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 벤질인 것을 특징으로 하는, 이온성 액체로 개질된 탄소나노튜브에 고정화된 금속 나노입자를 포함하는 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체
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3
제1항에 있어서, 상기 복합체내 금속 나노입자의 비율은 5 ~ 60 중량%인 것을 특징으로 하는, 이온성 액체로 개질된 탄소나노튜브에 고정화된 금속 나노입자를 포함하는 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체
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[반응식 1]
(상기 반응식 1 에서,
X, Y, R1 ~ R4 및 M은 상기 청구항 1 에서 정의한 바와 같고,
상기 M(Z)n은 금속 나노입자 전구체로서 Na2PdCl4, PdCl2, Pd(OAc)2, RhCl3, [Rh(COD)Cl]2, IrCl3, [Ir(COD)Cl]2, Na2PtCl4, PtCl2 및 AuCl3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나임)
로 표시되는,
탄소나노튜브를 산용액내에서 카르복시기로 개질시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 카르복시기로 개질된 탄소나노튜브를 염화티오닐과 반응시킨후, 이온성 액체와 반응시켜 재개질시키는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서, 이온성 액체로 개질된 탄소나노튜브와 금속 나노입자 전구체를 용매에서 환원시키는 단계(단계 3)
를 포함하는, 청구항 1 에 기재된 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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5
제4항에 있어서, 상기 단계1의 산 용액은 황산, 질산 용액 또는 이의 혼합 용액인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제4항에 있어서, 상기 단계 2의 개질은 카르복시기를 산염화물로 치환시킨 후, 이온성 액체를 개질시키는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제4항에 있어서, 상기 단계3에서, 이온성 액체로 개질된 탄소나노튜브와 금속 나노입자 전구체의 몰 비는 1:1 ~ 50 또는 1 ~ 50:1 인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제4항에 있어서, 상기 단계3에서, 환원은 수소 압력 1 ~ 100 atm, 반응 온도 0 ~ 100 ℃, 및 30분 내지 24시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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