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탄소 지지체에 철과 질소가 도핑되는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체
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제1항에 있어서,디시안디아미드(dicyandiamide, DCDA)가 분해됨에 따라 상기 탄소 지지체에 기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체
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탄소 전구체, 철 전구체, 질소 전구체 및 실리카 템플릿이 첨가된 복수의 화합물을 혼합하여 분말형의 복합체를 제조하는 단계;상기 분말형의 복합체를 열처리하여 탄소 복합체를 제조하는 단계; 및상기 탄소 복합체를 산 용액으로 세척하여 철과 질소가 도핑된 다공성 탄소 담지체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체의 제조방법
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제3항에 있어서,상기 탄소 전구체는 폴리아닐린(Polyaniline, PANI)이고, 상기 철 전구체는 질산철(Fe(NO3)3)이고, 상기 질소 전구체는 디시안디아미드(dicyandiamide, DCDA)인 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 분말형의 복합체를 제조하는 단계는상기 폴리아닐린, 상기 실리카 템플릿, 상기 디시안디아미드 및 상기 질산철을 1:1:0
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제3항에 있어서,상기 실리카 템플릿은 구형의 실리카 비드(Silica Bead)인 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체의 제조방법
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제6항에 있어서,상기 실리카 템플릿의 평균 직경은 10nm 내지 30nm 인 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 탄소 복합체를 제조하는 단계는상기 디시안디아미드가 분해됨에 따라 형성된 가스에 의해 상기 탄소 복합체의 표면에 기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 다공성 탄소 담지체를 제조하는 단계는상기 세척에 의해 상기 실리카 템플릿이 제거됨에 따라 상기 탄소 복합체의 표면에 기공이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 실리카 템플릿이 제거됨에 따라 형성되는 기공의 평균 직경은 상기 디시안디아미드가 분해됨에 따라 형성되는 기공의 평균 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체의 제조방법
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제3항에 있어서,상기 탄소 복합체를 제조하는 단계는상기 분말형의 복합체를 질소분위기 하에서 850도 내지 950도의 온도에서 2시간 내지 4시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 탄소 담지체의 제조방법
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제1항 또는 제2항에 따라 제조된 다공성 탄소 담지체에 백금 나노입자가 담지되는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 백금 촉매
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제1항 또는 제2항에 따라 제조된 다공성 탄소 담지체에 담지되는 백금 촉매의 제조방법에 있어서,상기 다공성 탄소 담지체와 백금 전구체를 용매에 분산시키는 단계;상기 분산된 용매에 환원제를 첨가하여 상기 백금 전구체를 환원시킴에 따라 백금 나노입자를 제조하는 단계; 및불순물을 필터링 하여 상기 다공성 탄소 담지체에 상기 백금 나노입자가 담지된 다공성 백금 촉매를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 백금 촉매의 제조방법
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제13항에 있어서,상기 환원제는 수소화 붕소 나트륨(NaBH4)인 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 백금 촉매의 제조방법
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제13항에 있어서,상기 백금 나노입자는 상기 다공성 탄소 담지체의 중량 대비 5wt% 내지 15wt%의 중량으로 상기 다공성 탄소 담지체에 담지되는 것을 특징으로 하는 산소 환원 반응용 다공성 백금 촉매의 제조방법
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