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제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체; 상기 제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체 표면에 형성된 제 2 금속 산화물-함유 나노입자; 및, 상기 제 2 금속 산화물-함유 나노입자 표면에 도핑된 탄소를 포함하는, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체로서,상기 제 2 금속 산화물-함유 나노입자 표면에 도핑된 탄소는, 상기 제 2 금속 산화물-함유 나노입자가 형성된 상기 제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체에 탄소 전구체 레졸이 포함된 용액을 회전코팅한 후 불활성 기체 분위기에서 탄화시키는 것에 의해 형성되며,상기 탄소 전구체 레졸은 페놀-포름알데히드, 하이드로퀴논-포름알데히드, 플로로글루시놀-포름알데히드, 페놀, 플로로글루시놀, 레조르시놀-포름알데히드, 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 것을 포함하거나; 또는, 디비닐벤젠, 아크릴로니트릴, 염화비닐, 비닐아세테이트, 스티렌, 메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 우레아, 멜라민, 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,탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체
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제 1 항에 있어서, 상기 제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 기공은 단순입방정계, 체심입방정계, 면심입방정계, 또는 역전오팔 구조 형태로 배열된 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체
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제 1 항에 있어서, 상기 제 1 금속 산화물 및 제 2 금속 산화물은 각각 독립적으로 Ti, Cu, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Ga, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 산화물을 포함하는 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체
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기재 상에 고분자 콜로이드 입자를 함유하는 희생층을 형성하고;상기 희생층에 제 1 금속 산화물의 전구체를 주입하고;상기 희생층을 제거함으로써 제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체를 형성하고;상기 제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체 표면에 제 2 금속 산화물-함유 나노입자를 형성하고; 및,상기 제 2 금속 산화물-함유 나노입자 표면에 탄소를 도핑하는 것을 포함하는, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법으로서,상기 제 2 금속 산화물-함유 나노입자 표면에 탄소를 도핑하는 것은, 상기 제 2 금속 산화물-함유 나노입자가 형성된 제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체에 탄소 전구체 레졸이 포함된 용액을 회전코팅하고;불활성 기체 분위기에서 탄화시키는 것을 포함하며,상기 탄소 전구체 레졸은 페놀-포름알데히드, 하이드로퀴논-포름알데히드, 플로로글루시놀-포름알데히드, 페놀, 플로로글루시놀, 레조르시놀-포름알데히드, 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 것을 포함하거나; 또는, 디비닐벤젠, 아크릴로니트릴, 염화비닐, 비닐아세테이트, 스티렌, 메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 우레아, 멜라민, 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,탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물의 전구체는 솔-젤(sol-gel) 반응을 일으킬 수 있는 전구체를 포함하는 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 희생층은 400℃ 내지 800℃의 온도범위에서 가열 소성하여 제거되는 것을 포함하는 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체 표면에 제 2 금속 산화물-함유 나노입자를 형성하는 것은, 상기 제 1 금속 산화물-함유 다공성 구조체를 제 2 금속 산화물의 전구체-함유 용액에 담지하고 열처리하는 것을 포함하는 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 7 항에 있어서,상기 열처리는 400℃ 내지 600℃의 온도범위에서 수행하는 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 탄소 전구체 레졸의 질량 백분율에 따라 상기 제 2 금속 산화물-함유 나노입자 표면의 탄소-도핑 정도를 조절할 수 있는 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 불활성 기체 분위기에서 탄화시키는 것은, 700℃ 이상의 온도범위에서 수행하는 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 고분자 콜로이드 입자의 크기는 200 ㎚ 초과 내지 2 ㎛ 이하인 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 4 항에 있어서,상기 고분자 콜로이드 입자는 폴리스타이렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스타이렌/디비닐벤젠(PS/DVB), 폴리아미드, 폴리(부틸메타크릴레이트)(PBMA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체의 제조방법
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제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 상기 탄소가 도핑된 금속 산화물-함유 다공성 구조체를 포함하는, 광촉매
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