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전기펜톤장치의 환원전극에 적용되는 것으로서, 질소기능기 및 카르보닐기를 구비하는 탄소물질이며, 상기 탄소물질은 피리디닉-N(pyridinic-N) 및 그래피틱-N(graphitic-N)을 포함하며, 탄소물질 내의 피리디닉-N(pyridinic-N) 함량과 그래피틱-N(graphitic-N) 함량은 각각 피롤릭-N(pyrollic-N)를 비롯한 기타 질소기능기의 함량보다 큰 것을 특징으로 하는 환원전극 물질
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이온성액체 용액과 무기나노입자 용액을 혼합하는 단계; 이온성액체 용액과 무기나노입자 용액의 혼합용액을 가열하여 용매 성분을 제거하는 단계; 용매 성분이 제거된 이온성액체와 무기나노입자의 혼합물을 탄화시켜 질소기능기가 포함된 탄소물질을 형성하는 단계; 및 질소기능기가 포함된 탄소물질로부터 무기나노입자를 제거하여 질소기능기 및 카르보닐기를 구비하는 탄소물질을 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 환원전극 물질의 제조방법
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제 4 항에 있어서, 상기 질소기능기는 피리디닉-N(pyridinic-N)과 그래피틱-N(graphitic-N)을 포함하는 것을 특징으로 하는 환원전극 물질의 제조방법
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제 4 항에 있어서, 상기 탄소물질은 피리디닉-N(pyridinic-N) 및 그래피틱-N(graphitic-N)을 포함하며, 탄소물질 내의 피리디닉-N(pyridinic-N) 함량과 그래피틱-N(graphitic-N) 함량은 각각 피롤릭-N(pyrollic-N)를 비롯한 기타 질소기능기의 함량보다 큰 것을 특징으로 하는 환원전극 물질의 제조방법
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제 4 항에 있어서, 질소기능기가 포함된 탄소물질로부터 무기나노입자를 제거하여 질소기능기 및 카르보닐기를 구비하는 탄소물질을 제조하는 단계;는 질소기능기가 포함된 탄소물질을 산 용액으로 식각하여, 탄소물질에 포함되어 있는 무기나노입자를 제거하며, 무기나노입자의 제거에 의해 탄소물질이 다공성으로 변화됨과 함께 탄소물질의 탄소 성분과 산 용액에 포함된 산소 성분이 반응하여 탄소물질 표면에 카르보닐기(C=O)가 형성되는 것을 특징으로 하는 환원전극 물질의 제조방법
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제 4 항에 있어서, 상기 이온성액체는 질소(N), 탄소(C) 및 수소(H)로 이루어진 이온성액체인 것을 특징으로 하는 환원전극 물질의 제조방법
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제 4 항에 있어서, 상기 이온성액체는 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide인 것을 특징으로 하는 환원전극 물질의 제조방법
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제 4 항에 있어서, 용매 성분이 제거된 이온성액체와 무기나노입자의 혼합물을 탄화시켜 질소기능기가 포함된 탄소물질을 형성하는 단계;는 이온성액체와 무기나노입자의 혼합물을 불활성가스 분위기 하에서 700∼1000℃의 온도에서 열처리하여 탄화시키는 것을 특징으로 하는 환원전극 물질의 제조방법
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제 10 항에 있어서, 이온성액체와 무기나노입자의 혼합물을 불활성가스 분위기 하에서 850∼950℃의 온도에서 열처리하여 탄화시키는 것을 특징으로 하는 환원전극 물질의 제조방법
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전기펜톤반응이 진행되는 공간을 제공하는 반응조; 상기 반응조 내에 구비되어 전기펜톤반응을 유도하는 음극부와 양극부; 및 상기 음극부와 양극부에 전원을 공급하는 전원공급수단;을 포함하여 이루어지며, 상기 음극부는 질소기능기 및 카르보닐기를 구비하는 탄소물질을 포함하며, 상기 탄소물질은 피리디닉-N(pyridinic-N) 및 그래피틱-N(graphitic-N)을 포함하며, 탄소물질 내의 피리디닉-N(pyridinic-N) 함량과 그래피틱-N(graphitic-N) 함량은 각각 피롤릭-N(pyrollic-N)를 비롯한 기타 질소기능기의 함량보다 큰 것을 특징으로 하는 전기펜톤장치
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제 12 항에 있어서, 상기 음극부는 제 1 음극과 제 2 음극으로 이루어지며, 상기 제 1 음극과 제 2 음극 각각은 질소기능기 및 카르보닐기를 구비하는 탄소물질을 포함하며, 제 1 음극과 제 2 음극에 인가되는 전압은 서로 다르며, 제 1 음극은 과산화수소 생성을 유도하며, 제 2 음극은 Fe3+의 Fe2+로의 재생을 유도하는 것을 특징으로 하는 전기펜톤장치
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제 15 항에 있어서, 상기 제 2 음극에는 제 1 음극에 비해 상대적으로 높은 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 전기펜톤장치
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제 15 항에 있어서, 제 2 음극에는 0
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제 12 항에 있어서, 상기 음극부는 단일 음극으로 구성되며, 상기 음극부에 -0
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