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양파구조의 이원(二元)계 금속 촉매 제조방법으로서,a) 코어 금속 나노입자를 준비하는 단계;b) 무전해 도금법(electroless deposition)을 통해, 상기 코어 금속 나노입자 위에 코어 금속과 다른 이종(異種)의 셸 금속 층을 형성하는 단계; 및c) 환원력 차이를 이용한 수용액 상에서의 치환 반응(displacement)을 통해, 상기 셸 금속 층 위에 다시 코어 금속과 동종(同種)의 금속 층을 형성하는 단계;를 포함하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제1항에 있어서,상기 a) 단계의 코어 금속 나노입자는 탄소 지지체에 담지된 상태로 준비되는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제1항에 있어서,b) 단계의 무전해 도금법은 a) 단계에서 준비된 코어 금속 나노입자를 무전해 도금 용액과 혼합하여 수행되는 것임을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제3항에 있어서,상기 무전해 도금 용액은 금속염, 환원제, 착화제 및 pH 조정제를 포함하는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제4항에 있어서,상기 금속염은 크롬(Cr), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 주석(Sn), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt) 또는 금(Au) 금속염인 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제4항에 있어서,상기 환원제는 에틸렌글리콜, TEG(tetraethylene glycol), 에탄올, 아스코르브산, 수소화붕소나트륨, 하이드라진, EDOT(3,4-ethylenedioxythiophene), D-글루코스, 구연산나트륨, 글리세롤, 포름알데히드 및 글리옥실산 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제4항에 있어서,상기 착화제는 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid), 구연산, 구연산나트륨 및 에틸렌다이아민 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제4항에 있어서,상기 pH 조정제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 황산 또는 염산인 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제1항에 있어서,상기 b) 단계는 양파구조의 금속 박막 개수에 따라 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제1항에 있어서,상기 c) 단계의 치환 반응은 b) 단계에서 얻어진 코어-셸 물질을 수용액 상에서 금속 전구체(precursor)와 혼합하여 수행되는 것임을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제10항에 있어서,상기 금속 전구체는 크롬(Cr), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 주석(Sn), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt) 또는 금(Au) 금속염인 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제1항에 있어서,상기 a) 내지 c) 단계를 거쳐 합성된 양파구조의 이원계 금속 촉매를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제12항에 있어서,상기 이원계 금속 촉매의 분리는 원심분리에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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양파구조의 Pt-Cu-Pt 촉매 제조방법으로서,a) 코어 금속으로서 Pt 나노입자를 준비하는 단계;b) 무전해 도금법(electroless deposition)을 통해, 상기 Pt 나노입자 위에 셸 금속으로서 Cu 층을 형성하는 단계; 및c) 환원력 차이를 이용한 수용액 상에서의 치환 반응(displacement)을 통해, 상기 Cu 층 위에 다시 Pt 층을 형성하는 단계;를 포함하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제14항에 있어서,상기 a) 단계의 Pt 나노입자는 탄소 지지체에 담지된 상태로 준비되는 것이고,상기 b) 단계의 무전해 도금법은 Pt 나노입자를 황산구리(CuSO4·5H2O), 포름알데히드, EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid) 및 수산화칼륨을 포함하는 무전해 도금 용액과 혼합하여 수행되는 것이며,상기 c) 단계의 치환 반응은 b) 단계에서 얻어진 Pt-Cu 코어-셸 물질을 수용액 상에서 육염화백금산(H2PtCl6·6H2O)과 혼합하여 수행되는 것임을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매 제조방법
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제14항의 방법에 따라 제조된,양파구조의 이원계 금속 촉매
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제16항에 있어서,상기 양파구조의 이원계 금속 촉매는 전기화학반응의 금속 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매
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제16항에 있어서,상기 양파구조의 이원계 금속 촉매는 연료전지의 금속 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매
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제18항에 있어서,상기 양파구조의 이원계 금속 촉매는 고분자 전해질막 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell; PEMFC)의 금속 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매
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제18항에 있어서,상기 양파구조의 이원계 금속 촉매는 연료전지의 산소 환원반응(Oxygen Reduction Reaction; ORR)용 금속 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는,양파구조의 이원계 금속 촉매
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