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이종원소가 도핑된 탄소층으로 둘러싸인 연료전지용 전극 촉매로서,금속 입자;상기 금속 입자 표면을 둘러싸며, 질소(N), 황(S), 인(P) 중에서 선택된 어느 하나의 이종원소가 도핑된 탄소층; 및상기 이종원소가 도핑된 탄소층의 표면과 접하여 금속 입자를 수용하는 탄소 지지체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매
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제1항에 있어서,상기 금속 입자는 백금, 팔라듐, 금 및 은 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매
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제1항에 있어서,상기 금속 입자 1 몰에 대하여 상기 이종원소가 0
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(a) 금속 전구체를 용매에 용해시키고 초음파 분산시켜 금속 전구체 혼합액을 제조하는 단계;(b) 탄소 지지체 및 이종원소 도펀트 전구체를 용매에 용해시키고 초음파 분산시켜 이종원소 전구체 혼합액을 제조하는 단계;(c) 상기 이종원소 전극체 혼합액에 상기 금속 전구체 혼합액의 액적을 적하하여 금속-이종원소 전구체 혼합액을 제조하는 단계;(d) 상기 금속-이종원소 전구체 혼합액의 pH를 조절하는 단계;(e) pH가 조절된 금속-이종원소 전구체 혼합액을 환류하여 이종원소가 도핑된 탄화수소기가 금속 입자 표면에 둘러싸며, 탄소 지지체 표면에 부착된 형태의 금속-탄소 물질을 생성하는 단계;(f) 상기(e) 단계를 거친 상기 금속-이종원소 전구체 혼합액을 원심분리하여 상기 금속-탄소 물질만을 회수하는 단계;(g) 회수된 금속-탄소 물질을 열처리하는 단계; 및(h) 열처리된 금속-탄소 물질을 냉각하여 이종원소가 도핑된 탄소층으로 둘러싸인 연료전지용 전극 촉매를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 금속 전구체는 백금, 팔라듐, 금 및 은 중에서 선택된 어느 하나의 금속 이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 용매는 탄소수 2 내지 탄소수 10의 지방족 디올로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 폴리올과 물이 혼합된 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 이종원소 도펀트 전구체는 질소, 황, 및 인 중에서 선택된 어느 하나의 이종원소가 포함된 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 (c) 단계는,상기 이종원소 전구체 혼합액에 0
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제4항에 있어서,상기 (c) 단계는,상기 금속 전구체 1 몰에 대하여 상기 이종원소 도펀트 전구체가 0
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제4항에 있어서,상기 (d) 단계는, 상기 금속-이종원소 전구체 혼합액의 pH를 pH10이 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 (e) 단계는,상기 pH가 조절된 금속-이종원소 전구체 혼합액을 120℃ 내지 200℃온도로 1시간 내지 3시간 동안 환류하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 (f) 단계는,상기 금속-이종원소 전구체 혼합액을 0℃ 내지 10℃의 온도에서 6000 rpm 내지 10000 rpm으로 10분 내지 20분 동안 원심분리를 진행한 후, 물로 세척하여 상기 금속-탄소 물질을 회수하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 (g) 단계는,상기 금속-탄소 물질을 수소와 질소 혼합 가스 하에서 250℃ 내지 350℃의 온도로 열처리하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 (h) 단계는,상기 열처리된 금속-탄소 물질을 불활성화 가스 하에서 2시간 내지 4시간 동안 15℃ 내지 25℃온도로 냉각하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 전극 촉매의 제조방법
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