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철 전구체; 상기 철 전구체를 둘러싸도록 형성된 구 형태의 유기리간드 골격체; 상기 유기리간드 골격체의 외부에 결합된 그래핀 시트; 및 상기 유기리간드 골격체의 외부에 결합된 카본나노섬유를 포함하고,상기 유기리간드 골격체는,아연-디티오옥사미드(dithiooxamide) 복합체로 이루어진 고분자, 아연-티오아세트아미드(thioacetamide) 복합체로 이루어진 고분자, 및 아연-티오카르바미드(thiocarbamide) 복합체로 이루어진 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매
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청구항 1에 있어서,상기 철 전구체는,헤모글로빈, 황산제일철(FeSO4), 황산제이철(Fe2(SO4)3), 질산철(Fe(NO3)), 및 염화철(FeCl3)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매
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청구항 1에 있어서,상기 구 형태의 유기리간드 골격체는,850 내지 950 nm의 평균직경을 갖는 구 형태의 유기리간드와 2900 내지 3100 nm의 평균직경을 갖는 구 형태의 유기리간드로 이루어진 것을 특징으로 하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매
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청구항 1, 청구항 2, 및 청구항 4 중 어느 한 항의 탄소 촉매를 포함하는, 센서
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청구항 5에 있어서,상기 센서는,도파민 검출 센서, 아스코르브산 검출 센서, 페놀 검출 센서, 유해물질 검출 센서, 중금속 검출 센서, 과산화수소 검출 센서, 글루코스 검출 센서, 면역 센서, 또는 효소 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 센서
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용매에 아연 전구체, 질소(nitrogen)와 황(sulfur)을 함유한 유기리간드, 및 폴리비닐피롤리돈을 혼합한 후 반응시켜 복합체로 이루어진 고분자인 구 형태의 아연-유기리간드 골격체를 준비하는 단계;상기 아연-유기리간드 골격체와 철 전구체를 증류수에 혼합하고 교반시켜 철이 도핑된 골격체를 합성하는 단계;상기 철이 도핑된 골격체를 질소 분위기 하에서 탄화시켜 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매를 합성하는 단계; 및상기 탄소 촉매 내에 아연을 제거하여 탄소촉매를 활성화시키는 단계를 포함하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매 제조방법
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청구항 7에 있어서,상기 아연-유기리간드 골격체를 준비하는 단계는,용매에 아연 전구체, 질소(nitrogen)와 황(sulfur)을 함유한 유기리간드, 및 폴리비닐피롤리돈을 혼합하여 혼합용액을 준비하는 단계와,상기 준비된 혼합용액을 1시간 동안 80℃에서 유지한 제1용액과 7 내지 8시간 동안 80℃에서 유지한 제2용액을 각각 준비하는 단계와,상기 제1용액을 제2용액에 붓고 반응시켜 얻어진 반응물을 원심분리하여 수득하고, 40 내지 50℃에서 건조시켜 아연-유기리간드 골격체를 준비하는 단계를 포함하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매 제조방법
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청구항 7에 있어서,상기 아연-유기리간드 골격체를 준비하는 단계는,아연 전구체, 질소와 황을 함유한 유기리간드를 1 : (0
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청구항 7에 있어서,상기 아연 전구체는,아연아세테이트·2수화물(Zn(CH3CO2)2·2H2O), 아연 사이트레이트(Zn3[O2CCH2C(OH)(CO2)CH2CO2]2), 염화아연(ZnCl2), 황산아연(ZnSO4), 질산아연(Zn(NO3)2), 아연 퍼클로레이트(Zn(ClO4)2), 및 아연 테트라플루오로보레이트(Zn(BF4)2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매 제조방법
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청구항 7에 있어서,상기 질소(nitrogen)와 황(sulfur)을 함유하는 유기리간드는,디티오옥사미드(dithiooxamide), 티오아세트아미드(thioacetamide), 및 티오카르바미드(thiocarbamide)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매 제조방법
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청구항 7에 있어서,상기 철이 도핑된 골격체를 합성하는 단계는,아연-유기리간드 골격체와 철 전구체를 1 : (0
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청구항 7에 있어서,상기 철 전구체는,헤모글로빈, 황산제일철(FeSO4), 황산제이철(Fe2(SO4)3), 질산철(Fe(NO3)), 및 염화철(FeCl3)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매 제조방법
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청구항 7에 있어서,상기 탄화시키는 단계는,철이 도핑된 골격체를 질소 분위기 하에서 700 내지 1000℃로 탄화시키는 것을 특징으로 하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매 제조방법
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청구항 7에 있어서,상기 탄소촉매를 활성화시키는 단계는,탄소 촉매를 염산 수용액으로 세정하여 탄소 촉매 내의 아연 입자를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철이 도핑된 질소 및 황을 포함하는 탄소 촉매 제조방법
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