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전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매 제조방법(Preparing method of transition metal-nitrogen doped porous carbon catalyst)

  • 기술번호 : KST2017002348
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 탄소, 전이금속 및 질소가 포함된 전구체, 실리카 탬플렛 및 용매를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계(제 1단계); 상기 슬러리를 가열하여 용매를 증발시켜 분말 상태의 복합체를 형성하는 단계(제 2단계); 상기 복합체를 비활성가스 하에서 가열하여 탄화시키고, 다시 냉각하여 결정성 탄소를 형성하는 단계(제 3단계); 및 상기 결정성 탄소를 산으로 세척하여 다공성 탄소 촉매를 형성하는 단계(제 4단계)를 포함하는 전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매 제조방법과 이를 통해 제조한 다공성 탄소 촉매를 제공한다. 상기 전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매는 고가의 백금 촉매를 사용하지 않으며, 탄소, 전이금속 및 질소를 모두 포함하는 전구체를 사용함으로써 단일 공정(one-pot)으로 생산이 용이하고, 한 종류의 전구체를 사용함으로써 얇은 두께의 탄소 촉매를 형성할 수 있어 연료전지 제조 공정의 경제성을 증가시키고, 연료전지의 캐소드 전극의 환원특성을 크게 증가시킬 수 있다.
Int. CL
CPC B01J 37/0018(2013.01) B01J 37/0018(2013.01) B01J 37/0018(2013.01) B01J 37/0018(2013.01)
출원번호/일자 1020150117398 (2015.08.20)
출원인 숭실대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2017-0023304 (2017.03.03) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.08.20)
심사청구항수 6

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 숭실대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 동작구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박경원 대한민국 서울특별시 송파구
2 이슬 대한민국 서울특별시 마포구
3 곽다희 대한민국 서울특별시 동작구
4 이진연 대한민국 인천광역시 계양구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인태백 대한민국 서울 금천구 가산디지털*로 *** 이노플렉스 *차 ***호

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 숭실대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 동작구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2015.08.20 수리 (Accepted) 1-1-2015-0808552-20
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2016.04.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2016.05.10 수리 (Accepted) 9-1-2016-0020517-60
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2016.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2016-5110636-51
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2017.05.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0330424-88
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2017.07.11 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0661461-95
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2017.07.11 수리 (Accepted) 1-1-2017-0661462-30
8 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2017.11.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0793791-00
9 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)
2017.11.30 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2017-1196434-11
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2017.11.30 수리 (Accepted) 1-1-2017-1196433-65
11 수수료 반환 안내서
Notification of Return of Official Fee
2017.12.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2017-0173569-41
12 등록결정서
Decision to Grant Registration
2017.12.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0858557-80
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번호 청구항
1 1
철-프탈로시아닌(Fe-phthalocyanine, Fe-PC)과 코발트-프탈로시아닌(Co-phthalocyanine, Co-PC)을 1 : 1의 중량비로 혼합한 철/코발트-프탈로시아닌(Fe/Co-phthalocyanine, Fe/Co-PC), 실리카 템플릿 및 용매를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계(제 1단계); 상기 슬러리를 가열하여 용매를 증발시켜 분말 상태의 복합체를 형성하는 단계(제 2단계);상기 복합체를 비활성가스 하에서 가열하여 탄화시키고, 다시 냉각하여 결정성 탄소를 형성하는 단계(제 3단계); 및상기 결정성 탄소를 산으로 세척하여 다공성 탄소 촉매를 형성하는 단계(제 4단계)를 포함하는 전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매 제조방법
2 2
삭제
3 3
제 1항에 있어서, 상기 실리카 탬플릿은 400 내지 600 nm의 크기를 갖는 실리콘 옥사이드 비드(silicon oxide bead)인 것을 특징으로 하는 전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매 제조방법
4 4
제 1항에 있어서,상기 용매는 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF), 에틸렌글리콜(ethlyene glycol), 및 에틸알코올(ethly alcohol)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매 제조방법
5 5
제 1항에 있어서, 상기 슬러리는 철/코발트-프탈로시아닌(Fe/Co-phthalocyanine, Fe/Co-PC) 30 내지 60 중량%, 실리카 템플릿 30 내지 60 중량% 및 잔량의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매 제조방법
6 6
제 1항에 있어서, 상기 제 1단계에서 상기 철/코발트-프탈로시아닌(Fe/Co-phthalocyanine, Fe/Co-PC) 및 실리카 탬플릿은 1 : 1 또는 1 : 2의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매 제조방법
7 7
제 1항에 있어서,상기 제 3단계에서 복합체를 질소분위기 하에서 800 내지 900 ℃로 가열하여 탄화시키는 것을 특징으로 하는 전이금속과 질소가 도핑된 다공성 탄소 촉매 제조방법
8 8
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9 9
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 숭실대학교 산학협력단 기후변화대응기술개발사업 질소순환 사이클의 Pt-free 환원 반응을 이용한 신개념 연료전지
2 산업통상자원부 숭실대학교 산학협력단 에너지국제공동연구사업 고기능 다차원 탄소 나노 융합구조체 기반의 귀금속-제로 저온형 연료전지 개발