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반도체 금속산화물과 폴리아크릴로니트릴(PAN: Polyacrylonitrile)을 혼합하여 상기 반도체 금속산화물이 광촉매로서 함유된 광촉매 함유 폴리아크릴로니트릴 용액을 준비하는 광촉매 함유 폴리아크릴로니트릴 용액 준비 단계;
상기 생성된 광촉매 함유 폴리아크릴로니트릴 용액으로부터 나노섬유를 형성하는 나노섬유 형성 단계;
상기 형성된 나노섬유를 탄화시켜 상기 반도체 금속산화물이 함유된 탄소 나노섬유를 제조하는 탄소 나노섬유 제조 단계;
상기 제조된 탄소 나노섬유에 함유된 상기 반도체 금속산화물이 광활성을 갖도록, 상기 제조된 탄소 나노섬유를 산화시키는 탄소 나노섬유 산화 단계; 및
상기 산화된 탄소 나노섬유에 금속 촉매를 담지하여 금속 담지 탄소 나노섬유를 제조하는 금속 촉매 담지 단계를 포함하며,
상기 금속 촉매의 이온 전구체를 포함하는 용액에 상기 산화된 탄소 나노섬유를 담가, 자외선을 일정 시간 동안 조사하여 상기 금속 촉매를 상기 산화된 탄소 나노섬유에 담지함으로써, 상기 금속담지 탄소 나노섬유를 제조하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 나노섬유 제조방법
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제 4항에 있어서,
상기 광촉매 함유 폴리아크릴로니트릴 용액 준비 단계는,
상기 폴리아크릴로니트릴을 디메틸포름아마이드 용매에 용해시키고 광활성을 갖는 상기 반도체 금속산화물을 분말 형태로 첨가하여, 상기 반도체 금속산화물이 광촉매로서 함유된 상기 광촉매 함유 폴리아크릴로니트릴 용액을 준비하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 나노섬유 제조 방법
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제 4항에 있어서,
상기 반도체 금속산화물은,
이산화티탄(TiO2), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화철(Fe2O3), 인듐옥사이드(In2O3), 삼산화안티몬(Sb2O3), 삼산화텅스텐(WO3), 인듐틴옥사이드(In2O3:SnO2), 안티몬틴옥사이드(Sb2O3:SnO2), 바륨티타네이트(BaTiO3) 및 세륨옥사이드(CeO2) 중 하나 이상을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 나노섬유 제조 방법
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제 4항에 있어서,
상기 나노섬유 형성 단계는,
전기방사(Electrospinning)를 통해, 상기 생성된 광촉매 함유 폴리아크릴로니트릴 용액으로부터 상기 나노섬유를 형성하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 나노섬유 제조 방법
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제 4항에 있어서,
상기 탄소 나노섬유 산화 단계에서는,
상기 제조된 탄소 나노섬유를 산화시킴으로써, 상기 제조된 탄소 나노섬유에 함유된 상기 반도체 금속산화물이 환원되어 광활성을 갖도록 하는 것으로 특징으로 하는 금속 담지 탄소 나노섬유 제조 방법
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제 4항에 있어서,
상기 금속 담지 탄소 나노섬유 제조 단계는,
상기 산화된 탄소 나노섬유에 담지되는 상기 금속 촉매로서, 백금 및 백금-금속 화합물 중 하나 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 나노섬유 제조 방법
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제 9항에 있어서,
상기 백금-금속 화합물은,
백금-루테늄(Pt-Ru), 백금-주석(Pt-Sn), 백금-팔라듐(Pt-Pd), 백금-납(Pt-Pb), 백금-비스무트(Pt-Bi) 및 백금-몰리브데넘(Pt-Mo) 중 하나 이상을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 금속 화합물인 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 나노섬유 제조 방법
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제4항 내지 제10항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 금속 담지 탄소 나노섬유를 전극으로 갖는 연료전지
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제4항 내지 제10항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 금속 담지 탄소 나노섬유를 이용한 필터
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