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금속 필름이 코팅된 탄소 전극;상기 금속 필름 표면에 도입되어 양전하를 띄는 아민화합물; 및상기 아민화합물과 정전기적 인력으로 결합된, 음전하로 리간드 치환된 금속 나노입자;를 포함하며, 상기 금속 나노입자는 상기 금속 필름 상에 부분적으로 흡착되어 있는 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항에 있어서,상기 금속 필름은 금, 은, 백금, 팔라듐 및 구리 중에서 선택되는 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항에 있어서,상기 금속 필름의 두께는 10-50 nm인 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항에 있어서,상기 바이오연료는 이소부탄올인 바이오연료 생산용 캐소드
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제4항에 있어서,상기 금속 나노입자의 금속은 금, 은, 백금, 팔라듐 및 구리 중에서 선택되는 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항에 있어서,상기 금속 나노입자는 구형, 막대형, 와이어형, 피라미드형, 큐브형 및 프리즘형 중에서 선택되는 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항에 있어서,상기 금속 나노입자의 크기는 5-100 nm인 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항에 있어서,상기 탄소 전극은 흑연 펠트(graphite felt, GF), 탄소헝겁(carbon cloth), 다공성유리탄소(reticulated vetrous carbon), 흑연직물섬유(graphite fiber fabric, GFF), 흑연입자(graphite particle) 및 탄소섬유브러쉬(carbon fiber brush)로 이루어진 군에서 선택되는 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항에 있어서,상기 아민화합물은 아미노알칸티올(aminoalkane thiol)(상기 알칸은 탄소수 1 내지 6임), 폴리알릴아민 염소산(poly(allylamine hydrochloride)), 폴리에틸렌이민(poly(ethyleneimine))으로 이루어진 군에서 선택되는 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항에 있어서,상기 캐소드의 표면에 흡착되는 미생물은 쉬와넬라 오네이덴시스 MR-1(Shewanella oneidensis MR-1), 알파-프로테오박테리아(Alpha-proteobacteria), 베타-프로테오박테리아(Beta-proteobacteria), 델타-프로테오박테리아(Delta-proteobacteria), 클로스트리디아(Clostridia), 쉬와넬라 오네이덴시스 DSP-10(Shewanella oneidensis DSP-10), 쉬와넬라 퓨트레패시엔스 SR-21(Shewanella putrefaciens SR-21), 쉬와넬라 퓨트레패시엔스 IR-1, 쉬와넬라 퓨트레패시엔스 MR-1, 지오박터 설퍼리듀센(Geobacter sulfurreducens), 지오박터 설퍼리듀센 KN400(Geobacter sulfurreducens KN400), 오크로박트럼 안트로피 YZ-1 (Ochrobactrum anthropi YZ-1), 브레비바실러스 에스피
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제1항에 있어서,상기 캐소드에 인가되는 전압은 -100 mV 내지 -1000 mV(versus Ag/AgCl)인 바이오연료 생산용 캐소드
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제1항의 바이오연료 생산용 캐소드와 애노드 및 상기 캐소드와 애노드의 영역을 분리하는 양이온 교환막을 포함하는 바이오연료 생산용 미생물 전기합성 시스템
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