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이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 장치에 있어서,(i) 전해액으로 I족 금속염 수용액을 수용하는 애노드, (ii) I족 금속염 유래 금속 양이온 및 물을 애노드에서 캐소드로 이동시킬 수 있는 이온교환막, (iii) 캐소드 및 (iv) 캐소드에 이산화탄소 함유 기체를 공급하는 기체확산층을 포함하는 전기분해 반응기; 애노드 및 캐소드 사이에 전압을 인가하는 전원 공급부; 애노드에서 형성된 생성물 중 전해액을 회수하기 위한 제1 기액분리장치;캐소드에서 형성된 생성물 중 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 회수하기 위한 제2 기액분리장치;제1 기액분리장치에서 회수된 전해액의 pH를 측정하는 pH 미터;제1 기액분리장치에서 회수된 전해액 및 상기 전해액의 pH에 따라 보충된 I족 금속염 수용액을 상기 애노드에 공급하는 제1 반응물공급부; 및상기 캐소드에 이산화탄소 또는 이산화탄소와 수증기 함유 혼합기체를 공급하는 제2 반응물공급부를 구비하는 장치로서,상기 애노드와 캐소드 사이에 전압 인가시, 애노드에서는 물이 전기 분해되어 수소이온, 산소, 전자가 발생하고, 수소이온은 I족 금속염 중 금속양이온과 치환되며, 이때 생성된 금속 양이온이 이온교환막을 통해 캐소드로 이동하고 전자는 외부 도선을 통해 캐소드로 이동하며,애노드로부터 물을 이동시킬 수 있는 이온교환막을 통해 캐소드로 이동한 물이 캐소드 촉매층 표면에서 수막을 형성하며,캐소드 촉매층에서 상기 수막에 용해된 이산화탄소, 물, 상기 금속 양이온 및 전자가 반응하여 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 생성하는 것이 특징인 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 장치
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제1항에 있어서, 애노드에 공급하는 전해액은 0
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제1항에 있어서, 애노드에 공급하는 전해액에 포함된 금속 양이온은 반응에 의해 소모됨에 따라 전해액의 pH가 감소하고, 애노드에서 전해액 중 I족 금속염 농도를 유지하기 위하여, 제1 기액분리장치에서 회수된 전해액의 pH를 측정하여 상기 pH에 따라 I족 금속염 수용액을 보충하여 애노드에 공급하는 것이 특징인 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 장치
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제1항에 있어서, 제2 기액분리장치에서 회수된 탄산염, 개미산염 또는 둘 다의 농도를 측정하는 이온 전극을 더 구비하되, 제2 기액분리장치에서 회수된 탄산염, 개미산염 또는 둘 다의 농도에 따라 캐소드에 추가 수증기를 공급하여, 제2 기액분리장치에서 회수된 탄산염, 개미산염 또는 둘 다의 농도를 제어하는 것이 특징인 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 장치
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제1항에 있어서, 제2 기액분리장치에서 회수된 탄산염, 개미산염 또는 둘 다의 농도를 0
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제1항에 있어서, 전기분해 반응기는이온교환막; 이온교환막의 제1면에 적용된 애노드 촉매층; 전해액이 흐를 수 있는 공간과 전기전도성을 부여하는 구조물; 및 반응물이 공급되고 생성물이 배출되는 유로가 형성된 집전판을 구비한 애노드; 및이온교환막의 제2면에 적용된 캐소드 촉매층; 기체확산층; 및 반응물이 공급되고 생성물이 배출되는 유로가 형성된 집전판을 구비한 캐소드를 포함한 것이 특징인 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 장치
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[청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다
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[청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다
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전기분해 반응기에서 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 방법에 있어서,전해액으로 I족 금속염 수용액을 전기분해 반응기의 애노드에 공급하는 제1단계;이산화탄소 함유 기체를 전기분해 반응기의 캐소드에 공급하는 제2단계; 애노드와 캐소드 사이에 전압을 인가하여, 애노드에서 물의 전기분해를 통해 수소이온, 산소, 전자를 발생시키고, 수소이온을 I족 금속염 중 금속양이온과 치환시키는 제3단계;애노드에서 생성된 금속 양이온을 이온교환막을 통해 캐소드로 이동시키고, 전자는 외부 도선을 통해 캐소드로 이동시키는 제4단계;애노드로부터 물을 이동시킬 수 있는 이온교환막을 통해 캐소드로 이동한 물이 캐소드 촉매층 표면에서 수막을 형성하며, 캐소드 촉매층에서 상기 수막에 용해된 이산화탄소, 물, 상기 금속 양이온 및 전자를 반응시켜 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 생성시키는 제5단계; 및애노드에 공급되는 전해액 중 I족 금속염 농도를 유지하기 위하여, 애노드에서 형성된 생성물에서 회수된 전해액의 pH를 측정하여 상기 pH에 따라 상기 회수된 전해액에 I족 금속염 수용액을 보충하여 애노드에 공급하는 제6단계를 포함하는 것이 특징인 전기분해 반응기에서 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 방법
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제10항에 있어서, 제5단계에서 생성된 탄산염, 개미산염 또는 둘 다는 수용액 형태로 생성되는 것이 특징인 전기분해 반응기에서 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 방법
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제11항에 있어서, 제5단계에서 생성되는 탄산염, 개미산염 또는 둘 다는 수용액 내 농도가 0
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제10항에 있어서, 애노드에서 형성된 생성물 중 전해액을 기액분리로 회수하는 단계, 캐소드에서 형성된 생성물 중 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 기액분리로 회수하는 단계, 또는 둘 다를 더 포함하는 것이 특징인 전기분해 반응기에서 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 방법
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제10항에 있어서, 제5단계에서 탄산염, 개미산염 또는 둘 다는 80% 이상의 패러데이 효율(faradaic efficiency)로 생성되는 것이 특징인 전기분해 반응기에서 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 방법
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제10항에 있어서, 애노드와 캐소드 양단에 2~6V의 전압을 인가하는 것이 특징인 전기분해 반응기에서 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 방법
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제10항에 있어서, 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 장치에서 수행되는 것이 특징인 전기분해 반응기에서 이산화탄소(CO2)로부터 탄산염, 개미산염 또는 둘 다를 제조하는 방법
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