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고온 고압 밀폐형 반응기에 코어 나노입자 및 1차 코팅 소스를 공급하는 단계;상기 반응기를 밀폐하는 단계;상기 반응기를 비활성 기체 분위기 하에서 1차 가열하는 단계;상기 반응기에 2차 코팅 소스를 공급하는 단계; 및상기 반응기를 비활성 기체 분위기 하에서 2차 가열하는 단계를 포함하는 포러스(porous) 카본 쉘이 포함된 2개 층 이상의 쉘을 가지는 코어-쉘 나노입자 제조 방법으로서,상기 포러스 카본 쉘의 기공크기는 0
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제1항에 있어서,상기 카본 소스는 벤젠(Benzene, C6H6), 톨루엔(Toluene, C7H8), 스티렌(Styrene, C8H8), 인덴(Indene, C9H8), 헥산(Hexane, C6H14), 옥탄(Octane, C8H18), 액체 파라핀 오일(Paraffin oil, CxHy), 나프탈렌(Naphthalene, C10H8), 안트라센(Anthracene, C14H10), 플루오렌(Fluorene, C13H10), 고체 파라핀 (Paraffin, CxHy), 파이렌(Pyrene, C16H10), 탄소수 2 내지 8인 모노머로 이루어진 폴리머, 아세틸렌(Acetylene, C2H2), 에틸렌(Ethylene, C2H4), 프로판 (Propane, C3H8), 메탄(Methane, CH4), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리스티렌(Polystyrene) 및 폴리프로필렌(Polypropylene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 코어-쉘 나노입자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 카본 소스는 N, P 및 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 도핑 원소를 함유하는 카본 소스인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 카본 소스는 멜라민(melamin, C3H6N6), 피리딘(pyridine, C5H5N), 아크릴로니트릴(acrylonitrile, C3H3N), 피롤(Pyrrole, C4H5N), 암모니아(NH3) 와 탄화수소 가스의 혼합 가스, 트리부틸포스핀(tributylphosphine, [CH3(CH2)3]3P), 포스포린(phosphorine, C5H5P), 트리페닐보란(triphenylborane, (C6H5)3B), 보리닌(Borinine, C5H5B), 트리에틸보란(triethylborane((C2H5)3B), 트리메틸보란 (trimethylboron, B(CH3)3), 또는 트리메틸보론-d9(trimethylboron-d9, B(CD3)3), 보란 디메틸아민(borane dimethylamine), 보란 피리딘(borane pyridine), 보란 트리메틸아민(borane trimethylamine), 보란 암모니아(borane-ammonia), 테트라부틸암모늄 시아노보로하이드라이드(tetrabutylammonium cyanoborohydride), 암모늄 테트라페닐보레이트(ammonium tetraphenylborate), 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드(tetrabutylammonium borohydride), 테트라메틸암모늄 트리아세톡시보로하이드라이드(tetramethylammonium triacetoxyborohydride), 2,4,6-트리페닐보라진 (2,4,6-triphenylborazine) 및 보란 디페닐포스핀(borane diphenylphosphine)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 포스파이드 소스는 P, Ni(CO)6, Fe2(CO)9, Zn(CH3)2, Zn(C2H5)2, In(CH3)3, Mo(CO)6, Ga(CH3)3 및 Ga(C2H5)3로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 칼코게나이드 소스는 설파이드(sulfide) 소스, 셀레나이드(selenide) 소스, 텔루라이드(telluride) 소스 또는 폴로나이드(polonide) 소스인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 칼코게나이드 소스는 S, H2S, C6H5SeH, C12H10Se, Se(CH3)2, Se(C2H5)2 Mo(CO)6, Ni(CO)6, Fe2(CO)9, W(CO)6, Cr(CO)6, Mn2(CO)10, Ru3(CO)12, Rh4(CO)12, Re2(CO)10, 및 Co2(CO)8로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 코어 나노입자의 종류에 상관없이 공급되는 1차 코팅 소스 및 2차 코팅 소스가 손실 없이 상기 코어 나노입자의 코팅을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 1차 코팅 소스 및 2차 코팅 소스의 공급량을 제어함으로써 비코팅된 코어 나노입자 또는 마이크로 크기의 코어-쉘 나노입자가 형성되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 코어 나노입자는 금속, 금속산화물, 반도체 물질 또는 반도체산화물인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 1차 가열 이후에, 반응기의 내부 압력을 해제하고 잔여 가스를 제거하여 반응기 내부를 안정화시키는 단계; 및상기 2차 가열 이후에, 반응기의 내부 압력을 해제하고 잔여 가스를 제거하여 반응기 내부를 안정화시키는 단계를 더 포함하는 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 2차 가열 이후에, 반응기에 3차 코팅 소스를 공급하는 단계;상기 반응기를 밀폐하는 단계; 및상기 반응기를 비활성 기체 분위기 하에서 3차 가열하는 단계를 더 포함하는 코어-쉘 나노입자 제조방법
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제16항에 있어서,상기 2차 코팅 소스가 카본 소스일 경우, 상기 3차 코팅 소스는 포스파이드 소스 또는 칼코게나이드 소스이고,상기 2차 코팅 소스가 포스파이드 소스 또는 칼코게나이드 소스일 경우, 상기 3차 코팅 소스는 카본 소스인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 3차 코팅 소스가 카본 소스일 경우, 상기 3차 가열 온도는 550℃ 내지 850℃ 이고,상기 3차 코팅 소스가 포스파이드 소스 또는 칼코게나이드 소스일 경우, 상기 3차 가열 온도는 400℃ 내지 850℃인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 3차 코팅 소스가 카본 소스일 경우, 상기 3차 가열 시간은 10 내지 120 분이고,상기 3차 코팅 소스가 포스파이드 소스 또는 칼코게나이드 소스일 경우, 상기 3차 가열 시간은 10 내지 60 분인 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 3차 가열 이후에, 상기 반응기의 내부 압력을 해제 하고 잔여 가스를 제거하여 반응기 내부를 안정화하는 단계를 더 포함하는 코어-쉘 나노입자 제조 방법
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제1항의 제조 방법에 따라 제조된 코어-쉘 나노입자로서,상기 코어-쉘 나노입자는나노입자 코어;상기 나노입자 코어를 둘러싸는 제1쉘; 및상기 제1쉘을 둘러싸는 제2쉘을 포함하고,상기 제1쉘 또는 제2쉘은 포러스 카본 또는 포스파이드 및 칼코게나이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,상기 제1쉘과 제2쉘은 서로 상이한 물질인 코어-쉘 나노입자
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제21항에 있어서,상기 제2쉘을 둘러싸는 제3쉘을 더 포함하고,상기 제3쉘은 포러스 카본 또는 포스파이드 및 칼코게나이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,상기 제2쉘과 제3쉘은 서로 상이한 물질인 코어-쉘 나노입자
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제21항에 있어서,상기 포러스 카본은 기공크기가 0
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제21항에 있어서,상기 포스파이드는 MoP, Ni2P, Fe2P, Fe3P, Zn3P2, InP 및 GaP로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 코어-쉘 나노입자
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제21항에 있어서,상기 칼코게나이드는 MoS2, NiS, FeS, WS2, Cr2S3, MnS, RuS2, Re2S7, CoS, MoSe2, NiSe, FeSe, WSe2, CrSe, MnSe, RuSe, RhSe2, ReSe2 및 CoSe로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 코어-쉘 나노입자
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제21항에 있어서,상기 나노입자 코어는 금속, 금속산화물, 반도체 물질 또는 반도체산화물인 코어-쉘 나노입자
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제21항에 따른 코어-쉘 나노입자를 포함하는 전극재
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