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이산화탄소 환원 장치 및 이를 이용한 이산화탄소 환원 방법

  • 기술번호 : KST2021001123
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 태양광 모듈과 직접 연결되어 전압을 인가하는 직접 광전환 장치로서, 본 발명은 이산화탄소가 기체 상태로 환원 반응에 참여함으로 낮은 분압에서도 이산화탄소 환원 반응을 진행할 수 있다. 또한, 종래 이산화탄소가 전해질에 용해된 상태로 환원 반응에 참여하던 것과 달리, 기체 상태로 환원 반응에 참여함으로써 이산화탄소 용해도 제한없이 이산화탄소 환원이 가능하다. 나아가, 태양광 패널이 포켓식으로 손쉽게 장착됨과 동시에 환원 전극 및 산화 전극과 직접 연결되어 있으므로, 별도의 설비 없이 직접 전기 에너지 공급이 가능하므로 제작 비용 절감 및 대형화에 적합하다. 또한, 장치 내 구비된 미세 다공성 구조의 환원 전극은 고효율 및 높은 수명특성을 갖는 촉매를 포함하고 있으므로, 종래 Power to Gas(P2G) 이산화탄소 전환 장치에 비해 높은 CO 전환 효율을 가질 수 있고, 이로부터 이산화탄소 저감 효과까지 기대할 수 있다.
Int. CL C25B 9/70 (2021.01.01) C25B 1/00 (2021.01.01) C25B 3/25 (2021.01.01) C25B 11/04 (2021.01.01)
CPC C25B 9/70(2013.01) C25B 1/55(2013.01) C25B 3/25(2013.01) C25B 11/093(2013.01) Y02P 20/133(2013.01)
출원번호/일자 1020190099555 (2019.08.14)
출원인 한국과학기술원, 연세대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2021-0020368 (2021.02.24) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.08.21)
심사청구항수 23

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
2 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 오지훈 대전광역시 유성구
2 김범일 대전광역시 유성구
3 김재훈 대전광역시 유성구
4 이동일 서울특별시 강서구
5 성호은 서울특별시 서대문구
6 곽규주 서울특별시 마포구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 제일특허법인(유) 대한민국 서울특별시 서초구 마방로 ** (양재동, 동원F&B빌딩)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2019.08.14 수리 (Accepted) 1-1-2019-0835387-64
2 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2019.08.21 수리 (Accepted) 1-1-2019-0857226-37
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2021.02.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0106224-37
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번호 청구항
1 1
기체 유입구 및 집전체를 포함하는 제1 챔버;환원 전극 및 산화 전극을 포함하는 제2 챔버; 및태양광 패널을 포함하는 제3 챔버;를 포함하는, 이산화탄소 환원 장치
2 2
제1항에 있어서,상기 제1 챔버가 2개 이상의 기체 유입구를 포함하는, 이산화탄소 환원 장치
3 3
제2항에 있어서,상기 제1 챔버가 이산화탄소를 유입하는 제1 유입구 및 비활성 기체를 유입하는 제2 유입구를 포함하는, 이산화탄소 환원 장치
4 4
제1항에 있어서,상기 환원 전극이 개스킷을 이용하여 제2 챔버의 일단에 고정되는, 이산화탄소 환원 장치
5 5
제4항에 있어서,상기 집전체가 상기 개스킷과 연결되고, 상기 제1 챔버 및 제2 챔버를 밀폐시키는, 이산화탄소 환원 장치
6 6
제1항에 있어서,상기 집전체가 스테인리스 스틸 및 카본 스틸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 이산화탄소 환원 장치
7 7
제1항에 있어서, 상기 환원 전극이 미세 다공성 구조의 탄소 섬유층 및 상기 탄소 섬유층 상에 형성된 촉매를 포함하는, 이산화탄소 환원 장치
8 8
제1항에 있어서, 상기 제2 챔버가 상기 환원 전극 및 상기 산화 전극 사이에 음이온 교환 멤브레인을 포함하는, 이산화탄소 환원 장치
9 9
제1항에 있어서, 상기 제2 챔버가 전해질 유입구 포함하는, 이산화탄소 환원 장치
10 10
제7항에 있어서,상기 탄소 섬유층이 카본 페이퍼 및 티타늄 파이버로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 이산화탄소 환원 장치
11 11
제7항에 있어서,상기 촉매가 은(Ag), 금(Au), 아연(Zn), 주석(Sn), 구리(Cu), 팔라듐(Pd) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금을 포함하는, 이산화탄소 환원 장치
12 12
제7항에 있어서,상기 촉매가 화학기상증착법, 열 증착법, 전자빔 증착법, 스퍼터링 증착법, 전기 도금법, 스프레이법 또는 스핀코터법에 의해 상기 탄소 섬유층 상에 형성된, 이산화탄소 환원 장치
13 13
제12항에 있어서,상기 촉매가 용매 내에서 바인더와 혼합 및 분산된 후, 상기 탄소 섬유층 상에 코팅된, 이산화탄소 환원 장치
14 14
제1항에 있어서,상기 제2 챔버가 기준 전극을 더 포함하는, 이산화탄소 환원 장치
15 15
제1항에 있어서,상기 산화 전극이 니켈(Ni), 철(Fe) 및 이리듐 산화물(IrO2)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 합금인, 이산화탄소 환원 장치
16 16
제1항에 있어서,상기 태양광 패널이 상기 환원 전극 및 상기 산화 전극과 상기 집전체를 통해 전기적으로 연결되는, 이산화탄소 환원 장치
17 17
제1항에 있어서,상기 환원 장치가 아크릴, 폴리에텔에텔 케톤(PEEK) 및 스테인리스 스틸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자 물질로 이루어진, 이산화탄소 환원 장치
18 18
제1항에 있어서, 상기 환원 장치가 1 내지 25%의 STC(solar to CO) 전환 효율을 갖는, 이산화탄소 환원 장치
19 19
기체 유입구 및 집전체를 포함하는 제1 챔버; 환원 전극 및 산화 전극을 포함하는 제2 챔버; 및 태양광 패널을 포함하는 제3 챔버;를 포함하는 이산화탄소 환원 장치를 이용한, 이산화탄소 환원 방법
20 20
제19항에 있어서,(a) 이산화탄소를 상기 제1 챔버로 공급하는 단계; 및 (b) 상기 공급된 이산화탄소를 태양광 패널로부터 발생한 전류를 이용하여 환원시키는 단계;를 포함하는, 이산화탄소 환원 방법
21 21
제20항에 있어서,상기 단계 (a)에서 비활성 기체를 주입하여 이산화탄소의 분압을 0
22 22
제20항에 있어서,상기 이산화탄소의 환원 반응이 물 산화 반응과 동시에 수행되는, 이산화탄소 환원 방법
23 23
제20항에 있어서,상기 단계 (a)에서 상기 제1 챔버에 황화수소, 질소 및 아르곤으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기체를 더 주입하여 이산화탄소 기체와 혼합하는, 이산화탄소 환원 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 연세대학교 원천기술개발사업 Power-to-Gas 전환 반응용 맞춤형 거대원자 촉매 개발
2 과학기술정보통신부 연세대학교 기후변화대응기술개발 다 전자 전달 나노입자를 이용한 선택적 CO2 전환 전기화학 촉매의 개발
3 과학기술정보통신부 한국과학기술원 원천기술개발사업 CO2 저감 촉매 및 에너지 소자 기술 개발
4 과학기술정보통신부 연세대학교 중견연구자지원사업 거대원자입자 기반 맞춤형 전기화학 촉매 개발연구