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탄소 재료 표면에 식각용 촉매를 제공하고 상기 식각용 촉매가 제공된 영역의 상기 탄소 재료를 식각하여, 표면에 형성된 탄소 나노 기둥을 포함하는 다공성 탄소 재료를 제조하는 다공성 탄소 재료의 제조 방법으로서,탄소 재료를 전처리하여 표면을 개질시키는 단계;상기 전처리된 탄소 재료의 표면에 촉매 전구체를 분산시키는 단계; 상기 촉매 전구체를 100 내지 800℃의 온도 범위 내에서 열처리하여 상기 탄소 재료의 표면에 식각용 촉매를 형성하는 단계; 및상기 식각용 촉매가 형성된 상기 탄소 재료를 250 내지 1,000℃의 온도 범위 내에서 열처리하여 표면에 탄소 나노 기둥이 존재하는 다공성 탄소 재료를 형성하는 단계; 를 포함하는 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 식각용 촉매는 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 망간(Mn), 루테늄(Ru), 바나듐(V), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 로듐(Rh), 몰리브데늄(Mo), 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir) 및 이들의 산화물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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제2항에 있어서,상기 식각용 촉매는 조촉매를 더 포함하고, 상기 조촉매는 리튬(Li), 칼륨(K), 나트륨(Na), 루비듐(Rb), 세슘(Ce), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 및 라듐(Ra)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 다공성 탄소 재료는 0
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제1항에 있어서,상기 표면을 개질시키는 단계는 200 내지 900℃ 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 촉매 전구체는 금속 나이트레이트(Metal nitrates), 금속 아세테이트(Metal acetates), 금속 설페이트(Metal sulfates), 금속 카보네이트(Metal carbonates), 금속 산화물(Metal oxides) 및 금속 염화물(Metal chlorides)로 이루어지는 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 식각용 촉매가 형성된 상기 탄소 재료를 열처리 할 때, 상기 탄소 재료를 부분적으로 식각하여 상기 탄소 나노 기둥을 형성하는 것인 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 다공성 탄소 재료의 제조 방법에 따라 제조된 다공성 탄소 재료로서,표면에 탄소 나노 기둥이 존재하는 다공성 탄소 재료
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제8항에 따른 다공성 탄소 재료를 포함하는 전기화학 반응용 전극
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제9항에 따른 전기화학 반응용 전극을 포함하는 전기화학 전지
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탄소 재료 표면에 식각용 촉매를 제공하고 상기 식각용 촉매가 제공된 영역의 상기 탄소 재료를 식각하여, 표면에 형성된 탄소 나노 기둥을 포함하는 다공성 탄소 재료를 제조하는 단계; 및상기 다공성 탄소 재료에 탄소나노튜브 형성용 촉매를 분산시킨 후 탄소원과 반응시켜 상기 탄소 나노 기둥의 기공 내부 또는 표면에 탄소나노튜브를 형성하는 단계;를 포함하는 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 탄소나노튜브 형성용 촉매는 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 망간(Mn), 루테늄(Ru), 바나듐(V), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 로듐(Rh), 몰리브데늄(Mo), 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir) 및 이들의 산화물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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제12항에 있어서,상기 탄소나노튜브 형성용 촉매는 조촉매를 더 포함하고, 상기 조촉매는 리튬(Li), 칼륨(K), 나트륨(Na), 루비듐(Rb), 세슘(Ce), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr) 및 라듐(Ra)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 다공성 탄소 재료의 제조 방법
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표면에 탄소 나노 기둥이 존재하는 다공성 탄소 재료로서,상기 탄소 나노 기둥의 기공 내부 또는 표면에 형성된 탄소나노튜브를 더 포함하는 다공성 탄소 재료
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제14항에 있어서,상기 탄소 나노 기둥은 10 nm 내지 50μm 범위 내의 높이 및 2 내지 1,000 nm 범위 내의 직경을 가지며,상기 탄소 나노 기둥은 복수 개이고, 각각의 탄소 나노 기둥은 서로 2 내지 1,000 nm의 범위 내의 거리를 갖는 다공성 탄소 재료
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제14항에 있어서,1 내지 98% 의 기공률을 갖는 다공성 탄소 재료
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제14항에 있어서,0
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제14항에 있어서,상기 탄소 나노 기둥은 탄소 재료가 식각되어 형성된 것인 다공성 탄소 재료
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제14항에 있어서,상기 탄소 재료는 카본 펠트(carbon felt), 카본 종이 (carbon paper), 카본 천 (carbon cloth), 카본 화이버 (carbon fiber), 할로우카본화이버 (hollow carbon fiber), 카본 나노튜브, 그래핀 화이버, 그래핀 시트(sheet), 그래핀옥사이드 화이버, 그래핀옥사이드 시트, 그래파이트 플레이트, 그래파이트 분말, 그래파이트 시트, 카본블랙 분말, 활성탄소 분말 및 고분자와 그래파이트가 혼합된 복합 그래파이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 다공성 탄소 재료
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제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 다공성 탄소 재료를 포함하는 전기화학 반응용 전극
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제20항에 따른 전기화학 반응용 전극을 포함하는 전기화학 전지
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