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희생주형법을 통해 구형의 다공성 탄소 구조체를 제조하는 방법으로서,복수개의 나노입자 및 탄소전구체를 포함하는 액적으로부터 용매를 제거하여 형성되어, 상기 복수개의 나노입자의 표면에 탄소전구체를 포함하는 구형의 나노입자-탄소전구체 응집체 주형을 형성하고;상기 구형의 나노입자-탄소전구체 응집체를 환원분위기에서 소성(燒成, calcination)하여 구형의 나노입자-탄소 응집체를 형성하고;상기 구형의 나노입자-탄소 응집체에 포함된 복수개의 나노입자를 제거하여 서로 연결되어 3차원 기공배열을 가지는 기공들을 형성하는 것을 포함하는,구형의 다공성 탄소 구조체의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 나노입자는, 무기물 입자 및 유기물 입자 중 어느 하나 또는 이들의 혼합 입자를 포함하는 것인, 구형의 다공성 탄소 구조체의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 탄소전구체는,페놀-포름알데히드, 페놀, 푸르푸릴 알코올(furfuryl alcohol), 레조르시놀-포름알데히드(RF), 탄소수 1 내지 20을 가지는 지방족 탄화수소계 또는 방향족 탄화수소계 알데히드류, 수크로스, 글루코오스 자일로오스, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 단량체를 산 촉매 또는 염기성 촉매를 사용하여 축합중합반응시켜 제조되는 것; 또는,디비닐벤젠, 아크릴로니트릴, 염화비닐, 비닐아세테이트, 스티렌, 메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 우레아(urea), 멜라민(melamin), CH2=CRR'' (여기에서, R 및 R''은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20을 가지는 알킬기 또는 아릴기를 나타냄), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 단량체를 중합개시제를 사용하여 부가중합반응시켜 제조되는 것을 포함하는 것인,구형의 다공성 탄소 구조체의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 구형의 나노입자-탄소전구체 응집체는, 수중유형(oil-in-water type) 액적 또는 유중수형(water-in-oil type) 액적의 내부에 포함된 상기 복수개의 나노입자가 상기 용매 제거에 따라 자기 조립에 의해 구형의 나노입자 응집체를 형성하는 것인,구형의 다공성 탄소 구조체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 구형의 나노입자-탄소전구체 응집체는, 수중유형(oil-in-water type) 액적 또는 유중수형(water-in-oil type) 액적의 내부에 포함된 상기 복수개의 나노입자가 상기 용매 제거에 따라 자기 조립에 의해 구형의 나노입자 응집체를 형성하면서, 상기 구형의 나노입자 응집체의 공극 사이로 상기 탄소전구체가 침투되어, 상기 탄소전구체가 상기 구형의 나노입자 응집체의 중심부의 나노입자 표면에서부터 형성되는 것인, 구형의 다공성 탄소 구조체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 수중유형 액적 또는 유중수형 액적의 오일상은 지방족 탄화수소계 유기용매 또는 방향족 탄화수소계 유기용매를 포함하여 형성되는 것인, 구형의 다공성 탄소 구조체의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 구형의 나노입자-탄소전구체 응집체는, 상기 탄소전구체가 상기 구형의 나노입자-탄소전구체 응집체의 중심부의 나노입자 표면으로부터 시작하여 상기 구형의 나노입자-탄소전구체 응집체의 외부의 나노입자 표면에까지 포함되도록, 상기 나노입자의 크기, 상기 액적에 포함되는 탄소전구체의 양, 또는 상기 나노입자의 크기 및 상기 액적에 포함되는 탄소전구체의 양을 조절하여 형성되는 것인,구형의 다공성 탄소 구조체의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 구형의 나노입자-탄소 응집체에 포함된 나노입자를 제거하는 것은, 상기 나노입자를 용해시켜 제거하는 것을 포함하는 것인, 구형의 다공성 탄소 구조체의 제조방법
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제 1 항 및 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되며 역오팔의 구조를 포함하고, 기공들이 서로 연결되어 3차원 기공 배열을 가지는, 구형의 다공성 탄소 구조체
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제 10 항에 있어서,상기 구형의 다공성 탄소 구조체 내의 기공의 크기는 100 nm 내지 1 ㎛ 인, 구형의 다공성 탄소 구조체
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제 10 항에 있어서,상기 구형의 다공성 탄소 구조체의 크기는 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 인, 구형의 다공성 탄소 구조체
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제 10 항에 따른 상기 구형의 다공성 탄소 구조체에 금속 입자 또는 금속 코팅층 포함하는, 구형의 다공성 금속 촉매체
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제 15 항에 있어서,상기 금속은, Pt, Ru, Rh, Os, Ir, Re, Co, Ni, Ti, Cu, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Pd 및 Ga 으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 구형의 다공성 금속 촉매체
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제 15 항에 따른 상기 구형의 다공성 금속 촉매체를 포함하는 연료전지
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