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(1) 흑연을 이용하여 개선된 화학적 박리법을 통해 그래핀 옥사이드를 제조하는 단계; (2) 상기 제조된 그래핀 옥사이드에 화학적 환원법을 통해 금속미립자의 크기 및 담지량이 제어된 금속미립자를 도입하여 금속/그래핀 옥사이드 복합체를 제조하는 단계; (3) 상기 제조된 금속/그래핀 옥사이드 복합체와 다공성 금속-유기 구조체의 전구체 용액을 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 및 (4) 상기 제조된 혼합액을 in-situ 수열반응(hydrothermal reaction)을 통해 새로운 구조의 탄소나노복합체를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항에 있어서,상기에 더하여,(5) 상기 제조된 복합체의 기공을 활성화시켜 최종적으로 수소분자에 새로운 흡착점을 제공하는 새로운 구조의 탄소나노복합체를 제조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 (1) 단계는, 흑연을 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 염산(HCl) 및 이들의 혼합산 중에서 선택되는 산 용액과 과망간산칼륨 수용액(KMnO4·nH2O), 싸이오황산칼륨수용액(K2S2O8·nH2O), 하이포염소산 나트륨 수용액(NaClO(aq)) 및 이들의 혼합 산화제 중에서 선택되는 산화제 용액을 혼합한 혼합용액에서 12 내지 24시간 동안 기계적으로 교반을 통해 달성되는 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 (1)단계에서 제조된 그래핀 옥사이드는 과산화수소를 이용하여 추가적으로 산화시킨 후, 염산으로 세척하고 다시 증류수로 중성이 될 때까지 세척하여 원심분리기를 이용하여 분리한 다음, 120℃ 이상에서 6 내지 24시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 (2) 단계에서 상기 제조된 그래핀 옥사이드의 표면에 도입되는 금속은 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Hf, Ta, W, Re Os, Ir, Pt, Au, 및 Y에서 선택되는 1종의 단일금속 또는 2종 이상의 복합금속인 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 (2) 단계에서 상기 제조된 그래핀 옥사이드의 표면에 도입되는 금속의 양은 그래핀 옥사이드에 대해 0
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제 1항에 있어서,상기 (2) 단계에서 상기 금속/그래핀 옥사이드 복합체의 고분산성을 위해, 그래핀 옥사이드를 증류수에 분산시켜 그래핀 옥사이드를 콜로이드 용액으로 제조한 후, 초음파 처리를 30분 내지 24시간 가해주는 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 (3) 단계에서 상기 금속-유기 구조체의 전구체 용액의 제조를 위해, 사용되는 금속 이온은 Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Zr, Hf, V, Ti, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Re, Fe, Sb, Bi, Zn, Ag, Pt, Pd, Ni, 및 Cd에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 (3) 단계에서 금속/그래핀 옥사이드 복합체와 금속-유기 구조체는 1 : 10 내지 100 : 1의 중량비의 범위로 혼합하는 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항에 있어서,상기 (4) 단계에서 수열반응(hydrothermal reaction)은 오토클로브 내에서 을 1 내지 5℃/분의 승온 속도로 80 내지 300℃ 온도 범위에서 24 내지 48시간 동안 유지하여 열처리하는 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 2항에 있어서,상기 (5) 단계는, 상기 탄소나노복합체를 멤브레인 필터를 이용하여 여과한 후, 증류수로 세척하여 기공에 잔존하는 불순물이나 미합성 물질을 제거하고, 무수 클로로포름, 에탄올, 또는 아세톤에서 선택되는 휘발성 용매에 담가두어 복합체의 기공을 활성화시켜 건조한 다음 진공오븐을 이용하여 100 내지 150℃에서 24 내지 72시간 건조시키는 것을 특징으로 하는 고효율 수소저장용 탄소나노복합체 제조방법
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제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 고효율 수소저장용 탄소나노복합체
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