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제1 다공성 연료 멤브레인에 코어 나노 입자들을 고르게 분포시키는 단계;상기 제1 다공성 연료 멤브레인에 고정된 상기 코어 나노 입자들을 연료로 코팅하는 단계; 및상기 코어 나노 입자에 코팅된 연료 및 상기 제1 다공성 연료 멤브레인을 연소시키어 상기 코어 나노 입자들의 표면에 제1 카본층을 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제1 항에 있어서,산화/환원 반응을 이용하여 상기 제1 카본층을 금속산화물층으로 치환하여 예비 나노 입자를 제조하는 단계;제2 다공성 연료 멤브레인에 상기 예비 나노 입자들을 고르게 분포시키는 단계;상기 제2 다공성 연료 멤브레인에 고정된 예비 나노 입자들을 연료로 코팅하는 단계; 및상기 예비 나노 입자에 코팅된 연료 및 상기 제2 다공성 연료 멤브레인을 연소시키어 상기 예비 나노입자의 표면에 제2 카본층을 코팅하는 단계; 중에서 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제2 항에 있어서,제1 다공성 연료 멤브레인에 코어 나노 입자들을 고르게 분포시키는 단계는:상기 코어 나노 입자들을 탈이온수에 혼합하고 초음파 분산기(sonicator)를 사용하여 분산시키는 단계; 진공 여과법(vacuum filtration)을 사용하여 상기 제1 다공성 연료 멤브레인에 상기 코어 나노 입자를 고르게 분포시키는 단계; 및상기 코어 나노 입자/다공성 연료 멤브레인 구조물을 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제2 항에 있어서,상기 제1 다공성 연료 멤브레인에 고정된 상기 코어 나노 입자들을 연료로 코팅하는 단계는,유기용매에 연료가 녹아 있는 콜로디온 용액(collodion solution)을 상기 제1 다공성 연료 멤브레인에 뿌린 뒤 건조시키는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제2 항에 있어서,상기 연료를 연소시키어 상기 코어 나노 입자들의 표면에 제1 카본층을 코팅하는 단계는,레이저 가열 방식 또는 줄 히팅(Joule heating) 방식으로 상기 연료 및 상기 제1 다공성 연료 멤브레인를 점화시키어 구조 기반 연소파(Structure-Guided-Combustion Waves)에 의하여 상기 코어 나노 입자의 표면에 상기 제1 카본층을 코팅하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제2 항에 있어서,상기 금속산화물층은 이산화망간이고,산화/환원 반응을 이용하여 상기 제1 카본층을 금속산화물층으로 치환하여 예비 나노 입자를 제조하는 단계는, KMnO4 수용액에 상기 제1 카본층이 코팅된 코어 나노 입자를 침지시키어 KMnO4와 탄소의 산화/환원 반응에 의해 상기 제1 카본층을 상기 금속산화물층으로 환원시키는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제2 항에 있어서,제2 다공성 연료 멤브레인에 상기 예비 나노 입자들을 고르게 분포시키는 단계는:상기 예비 나노 입자들을 탈이온수에 혼합하고 초음파 분산기(sonicator)를 사용하여 분산시키는 단계; 진공 여과법(vacuum filtration)을 사용하여 상기 제2 다공성 연료 멤브레인에 상기 예비 나노 입자를 고르게 분포시키는 단계; 및상기 예비 나노 입자/제2 다공성 연료 멤브레인 구조물을 건조시키는 단계를 포함하고,상기 제2 다공성 연료 멤브레인에 고정된 예비 나노 입자들을 연료로 코팅하는 단계는:유기용매에 연료가 녹아 있는 콜로디온 용액(collodion solution)을 상기 제2 다공성 연료 멤브레인에 뿌린 뒤 건조시키는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제2 항에 있어서,상기 예비 나노 입자에 코팅된 연료 및 상기 제2 다공성 연료 멤브레인을 연소시키어 상기 예비 나노입자의 표면에 제2 카본층을 코팅하는 단계는:레이저 가열 방식 또는 줄 히팅(Joule heating) 방식으로 상기 연료 및 상기 제2 다공성 연료 멤브레인를 점화시키어 구조 기반 연소파(Structure-Guided-Combustion Waves)에 의하여 상기 예비 나노 입자의 표면에 상기 제2 카본층을 코팅하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제1 항에 있어서,상기 코어 나노 입자는 구리, 은, 금, 니켈, 알루미늄 중에서 적어도 하나를 포함하는 금속입자, 금속합금 입자, 또는 SiO2, Al2O3, ZrO3, TiO2 중에서 적어도 하나를 포함하는 금속산화물 입자인 것을 특징으로 하는나노 입자의 합성 방법
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제2 항에 있어서,상기 금속산화물층은 MnO2, RuO2 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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제1 항에 있어서,상기 제1 다공성 연료 멤브레인 및 제2 다공성 연료 멤브레인은 니트로 쉘룰로오스 멤브레인이고,상기 연료는 니트로 쉘룰로오스, 니트로기 함유 화학 연료, 또는 연소 가능 유기물인 것을 특징으로 하는 나노 입자의 합성 방법
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청구항 제1항의 나노 입자의 합성 방법에 의하여 제조된 나노 입자
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제1 다공성 연료 멤브레인에 코어 나노 입자들을 고르게 분포시키는 단계;상기 제1 다공성 연료 멤브레인에 고정된 상기 코어 나노 입자들을 연료로 코팅하는 단계;상기 코어 나노 입자에 코팅된 연료 및 상기 제1 다공성 연료 멤브레인을 연소시키어 상기 코어 나노 입자들의 표면에 제1 카본층을 코팅하는 단계:산화/환원 반응을 이용하여 상기 제1 카본층을 금속산화물층으로 치환하여 예비 나노 입자를 제조하는 단계;제2 다공성 연료 멤브레인에 상기 예비 나노 입자들을 고르게 분포시키는 단계;상기 제2 다공성 연료 멤브레인에 고정된 예비 나노 입자들을 연료로 코팅하는 단계;상기 예비 나노 입자에 코팅된 연료 및 상기 제2 다공성 연료 멤브레인을 연소시키어 상기 예비 나노입자의 표면에 제2 카본층을 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자를 포함하는 전극의 제조 방법
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제13항에 있어서,코어/금속산화물층/제2 카본층 구조의 나노 입자를 탈이온수에 분산시키어 다중-쉘 구조 나노 입자 분산액을 제조하는 단계;탄소나노튜브를 도데실 황산 나트륨(Sodium dodecyl sulfate;SDS) 수용액에 분산시킨 탄소나노튜브 분산액을 진공 여과법으로 탄소나노튜브 필름을 제조하는 단계;상기 탄소나노튜브 필름에 상기 다중-쉘 구조 나노 입자 분산액을 여과시키어 상기 탄소나노튜브 필름에 상기 다중-쉘 구조 나노 입자를 흡착시키는 단계; 및상기 다중-쉘 구조 나노 입자가 흡착된 탄소나노튜브 필름을 수퍼 커패시터의 전극에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자를 포함하는 전극의 제조 방법
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제13항의 전극의 제조 방법에 의하여 제조된 전극
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