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이산화탄소를 포함한 가스에 환원제 및 금속 전구체를 반응시키는 단계를 포함하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법으로서,상기 촉매는 열분해 반응을 통해 탄화수소로부터 수소와 탄소를 생산하는 탄화수소 분해 반응의 촉매이거나, 상기 촉매는 이산화탄소 또는 수증기를 탄화수소와 반응시켜 수소와 일산화탄소를 생산하는 합성가스 제조 촉매인 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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이산화탄소를 포함한 가스에 환원제를 반응시켜 탄소 소재를 제조하는 단계 ; 및 상기 탄소소재에 금속 전구체를 담지하는 단계를 포함하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법으로서, 상기 촉매는 열분해 반응을 통해 탄화수소로부터 수소와 탄소를 생산하는 탄화수소 분해 반응의 촉매이거나, 상기 촉매는 이산화탄소 또는 수증기를 탄화수소와 반응시켜 수소와 일산화탄소를 생산하는 합성가스 제조 촉매인 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 금속 전구체 분말과 상기 환원제 분말을 섞어 혼합 분말을 제조한 후 상기 이산화탄소를 공급하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반응은 400℃ 이상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이산화탄소를 포함한 가스의 압력은 0
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제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방법은 상기 금속 전구체를 상기 환원제 대비 1 내지 200몰%을 사용하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 금속 전구체는 전이금속, 알칼리금속, 알칼리 토금속, 귀금속, 이들 금속의 염, 이들 금속의 수화물 및 이들 금속의 산화물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 7 항에 있어서, 상기 전이금속은 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 철(Fe) 및 망간(Mn)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되며, 상기 귀금속은 금, 백금 및 은으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 7항에 있어서, 상기 알칼리금속은 리튬(Li), 나트륨(Na) 및 세슘(Cs)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되고, 상기 알칼리토금속은 마그네슘, 칼슘(Ca) 및 스트론튬(Sr)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 환원제는 마그네슘 (Mg), 마그네슘 하이드라이드 (MgH2) 및 붕소 하이드라이드 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 10항에 있어서, 상기 붕소 하이드라이드는 리튬 붕소하이드라이드(LiBH4),나트륨 붕소하이드라이드(NaBH4),칼륨 붕소하이드라이드(KBH4),마그네슘 붕소하이드라이드(Mg(BH4)2),칼슘 붕소하이드라이드(Ca(BH4)2)및 스트론튬 붕소하이드라이드(Sr(BH4)2)로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방법은 반응 단계 또는 담지 단계 후에 생성된 촉매를 산, 온수, 냉수, 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 사용하여 세척한 후 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 12항에 있어서, 상기 방법은 상기 건조 단계 후에 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 13항에 있어서, 상기 방법은 상기 열처리를 300 내지 1500℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 2항에 있어서, 상기 담지 방법은 분무법, 증발건조법, 단순침적법, 침전법으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 15항에 있어서, 상기 분무법은 상기 탄소소재에 금속전구체를 포함하는 용액을 분무하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 15항에 있어서, 상기 증발건조법은 상기 탄소소재를 금속전구체 용액에 넣은 후 가열하여 용매를 증발시켜 금속을 담지하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 15항에 있어서, 상기 단순침적법은 상기 탄소소재를 금속전구체 용액 넣어 탄소 소재 세공에 금속을 담지시키는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 15항에 있어서, 상기 침전법은 상기 탄소소재를 금속전구체 용액에 넣은 후 침전제를 가하여 금속을 침전시켜 담지시키는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매의 제조방법
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제 1항에 의해 제조된 탄소 촉매로서, 상기 탄소 촉매는 금속이 내부 코어가 되고, 탄소가 상기 금속을 둘러싸는 코어-쉘 구조이고,상기 촉매는 열분해 반응을 통해 탄화수소로부터 수소와 탄소를 생산하는 탄화수소 분해 반응의 촉매이거나, 상기 촉매는 이산화탄소 또는 수증기를 탄화수소와 반응시켜 수소와 일산화탄소를 생산하는 합성가스 제조 촉매인 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매
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제 2항에 의해 제조된 탄소 촉매로서, 상기 탄소 촉매는 그 내부 또는 표면에 상기 금속이 담지되거나 상기 탄소 촉매의 세공에 금속이 담지되고,상기 촉매는 열분해 반응을 통해 탄화수소로부터 수소와 탄소를 생산하는 탄화수소 분해 반응의 촉매이거나, 상기 촉매는 이산화탄소 또는 수증기를 탄화수소와 반응시켜 수소와 일산화탄소를 생산하는 합성가스 제조 촉매인 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매
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제 20항에 있어서, 상기 금속은 환원 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매
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제 20항 또는 제 21항에 있어서, 상기 탄화수소는 탄소수 1~20인 선형 또는 분지형 알킬기 또는 탄소수 2~10인 알켄기인 것을 특징으로 하는 금속 담지 탄소 촉매
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