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하기 구조식 1 로써 표시되며,고분자화된 이온성 액체에 의하여 개질된 탄소나노튜브에 고정화된 금속 나노입자를 포함하는, 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체:003c#구조식 1003e#;상기 구조식 1 에서,상기 탄소나노튜브(carbon nanotube)는 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube), 또는 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube)를 포함하고;상기 X-는 Cl-, Br-, I-, BF4-, ClO4-, PF6-, OH-, AlCl4-, 또는 NTf2-를 포함하는 음이온이고;상기 Y는 O 또는 NR1이고;상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 -H; 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; -OH, -COOH, 또는 -SO3H로 치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 비치환된 아릴기; 및, -OH, -Br, -Cl, -COOH, -COO-, -SO3H, 1차 아민기, 2차 아민기, 3차 아민기, 또는 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로 치환된 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이고;상기 M은 Pd, Rh, Ir, 또는 Au 를 포함하는 금속이고; 및상기 m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수임
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제 1 항에 있어서,상기 R1은 -H, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 또는 벤질기인, 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체
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제 1 항에 있어서,상기 복합체 중 상기 금속 나노입자의 함량은 5 중량% 내지 60 중량% 인, 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체
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제 1 항에 있어서,상기 복합체 중 상기 고분자화된 이온성 액체의 함량은 5 중량% 내지 15 중량% 인, 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체
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하기 반응식 1을 포함하는, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법:003c#반응식 1003e#;상기 반응식 1 은,탄소나노튜브를 알릴 이미다졸륨 염에 의하여 개질시켜 상기 구조식 2 로써 표시되는 구조체를 형성하는 단계 1;상기 구조식 2 로써 표시되는 구조체 중 상기 알릴 이미다졸륨 염의 알릴기와 비닐 알킬 이미다졸륨 염을 중합반응시켜, 고분자화된 이온성 액체에 의하여 개질된 상기 구조식 3 으로써 표시되는 구조체를 형성하는 단계 2; 및상기 구조식 3 으로써 표시되는 구조체와 금속 전구체를 용매에서 반응시켜 상기 금속 전구체를 환원시킴으로써, 상기 구조식 1 로써 표시되는 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체를 형성하는 단계 3을 포함하는 것이며,상기 반응식 1에 포함되는 각각의 기호들은 제 1 항에서 정의한 바와 같음
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제 5 항에 있어서,상기 구조식 2 로써 표시되는 구조체는 하기 반응식 2 를 포함하는 공정에 의하여 형성되는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법:003c#반응식 2003e#;상기 반응식 2 는,탄소나노튜브를 산성 용액 내에서 카르복시기에 의하여 개질시켜 상기 구조식 4 로써 표시되는 구조체를 형성하고;상기 구조식 4 로써 표시되는 구조체 중 상기 카르복시기를 이미다졸기에 의하여 개질시켜 상기 구조식 5 로써 표시되는 구조체를 형성하고; 및상기 구조식 5 로써 표시되는 구조체 중 상기 이미다졸기를 알릴 할라이드와 반응시켜 알릴 이미다졸륨 염으로 개질된 상기 구조식 2로써 표시되는 구조체를 형성하는 것을 포함하는 것이며,상기 반응식 2에 포함되는 각각의 기호들은 제 1 항에서 정의한 바와 같음
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제 6 항에 있어서,상기 구조식 4 로써 표시되는 구조체를 형성하기 위하여 이용되는 산성 용액은, 황산 용액, 질산 용액, 또는 이들의 혼합 용액을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 6 항에 있어서,상기 구조식 4 로써 표시되는 구조체를 형성하는 것은, 탄소나노튜브를 산성 용액 내에서 가열함으로써 수행되는 것을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 6 항에 있어서,상기 구조식 5 로써 표시되는 구조체를 형성하는 것은 산 촉매 하에서 수행되는 것을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 6 항에 있어서,상기 구조식 5 로써 표시되는 구조체를 형성하는 것은 아미노알킬 이미다졸을 이용하여 수행되는 것을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 10 항에 있어서,상기 구조식 5 로써 표시되는 구조체를 형성하는 것은, 상기 아미노알킬 이미다졸, 산 촉매, 및 용매를 포함하는 용액을 가열 환류시킴으로써 수행되는 것을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 6 항에 있어서,상기 구조식 2 로써 표시되는 구조체를 형성하는 것은, 상기 구조식 5 로써 표시되는 구조체를 과량의 알릴 할라이드와 직접 반응시키거나 또는 용매를 이용하여 간접 반응시킴으로써 수행되는 것을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 단계 2 에서 상기 비닐 알킬 이미다졸륨 염은 하기 화학식 1 로써 표시되는 것을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법:003c#화학식 1003e#;상기 화학식 1 에서,상기 X- 및 R5 내지 R8은 제 1 항에서 정의한 바와 같음
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제 5 항에 있어서,상기 단계 2 의 고분자화는 라디칼 반응 개시제를 이용하여 상기 구조식 2 로써 표시되는 구조체를 라디칼 고분자화시킴으로써 수행되는 것을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 단계 2 의 고분자화는 물, 알코올, 또는 이들의 혼합 용액 하에서 수행되는 것을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 단계 3 에서 상기 구조식 3 으로써 표시되는 구조체가 함유하는 고분자화된 이온성 액체와 상기 금속 전구체의 몰 비는 1:1/50 내지 1:50 인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 단계 3 의 금속 전구체는, 할라이드염 또는 아세테이트염을 포함하는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 단계 3 의 환원은 수소 압력 1 atm 내지 100 atm 에서 수행되는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 단계 3 의 환원은 반응 온도 0℃ 내지 100℃에서 수행되는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 단계 3 의 환원은 30 분 내지 24 시간 동안 수행되는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 5 항에 있어서,상기 단계 3 의 환원은 물, 알코올, 또는 이들의 혼합 용액 하에서 수행되는 것인, 제 1 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체의 제조방법
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제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 고분자화된 이온성 액체-탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체를 양극 촉매로서 포함하는, 연료전지
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