1 |
1
a) 산화전극 (Anode) 영역에 물 또는 전해액을 공급하는 단계;b) 다공성 탄소 지지체에 고정화된 탄산무수화효소(Carbonic anhydrase, CA), 및 인듐 (In), 주석 (Sn), 납 (Pb), 수은 (Hg), 팔라듐 (Pd), 비스무스 (Bi), 안티몬 (Sb), 니켈 (Ni), 탈륨 (Tl) 및 이들의 금속산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 촉매 입자를 포함하는 복합 환원전극(Cathode) 영역에 가습된 이산화탄소 기체를 공급하여 상대습도가 100%를 초과하는 조건으로 가습된 이산화탄소 기체를 공급하는 단계; 및c) 상기 산화전극 영역과 복합 환원전극 영역 사이에 전압을 인가하여 산화전극 영역에서 수소 이온(H+)을 형성시키고 상기 수소 이온(H+)이 전해질막을 통과하여 복합 환원전극 영역으로 이동하여 이산화탄소 기체를 전기환원시켜 이산화탄소의 환원 생성물을 생성시키는 단계;를 포함하는 이산화탄소의 전기환원 방법
|
2 |
2
제1항에 있어서,상기 다공성 탄소 지지체는 탄소나노튜브를 포함하는 것인 이산화탄소의 전기환원 방법
|
3 |
3
제1항에 있어서,상기 다공성 탄소 지지체는 거대기공을 포함하며, 상기 탄산무수화효소는 다공성 탄소 지지체의 거대기공 내부에 고정화되어 있고, 상기 촉매 입자는 다공성 탄소 지지체 내부에 포함되는 것인 이산화탄소의 전기환원 방법
|
4 |
4
제1항에 있어서, 상기 탄산무수화효소는 상기 다공성 탄소 지지체 100 중량부에 대하여, 20 내지 5000 IU 고정화된 것인 이산화탄소의 전기환원 방법
|
5 |
5
제1항에 있어서, 상기 다공성 탄소 지지체 및 촉매 입자의 중량비는 1:0
|
6 |
6
제1항에 있어서,상기 고정화는 다공성 탄소 지지체를 산화하는 단계; 상기 산화된 다공성 탄소 지지체를 -NH2 치환기로 개질하는 단계; 및 상기 개질된 다공성 탄소 지지체에 탄산무수화효소를 고정화하는 단계를 포함하는 이산화탄소의 전기환원 방법
|
7 |
7
제6항에 있어서,상기 고정화는 다공성 탄소 지지체 상의 치환기와 탄산무수화효소의 공유결합에 의해 고정되는 것인 이산화탄소의 전기환원 방법
|
8 |
8
제1항에 있어서, 상기 가습된 이산화탄소 기체의 온도 (T1)는 상기 복합 환원전극 영역의 온도 (T2)보다 높은 이산화탄소 전기환원 방법
|
9 |
9
제1항에 있어서,상기 T1은 10 내지 100℃이며, 상기 T2는 10 내지 40℃인 이산화탄소 전기환원 방법
|
10 |
10
제1항에 있어서, 상기 상대습도는 150% 내지 200%인 이산화탄소 전기환원 방법
|
11 |
11
제1항에 있어서, 상기 이산화탄소의 환원 생성물은 80% 이상의 패러데이 효율 (Faradaic efficiency)로 생성되는 이산화탄소 전기환원 방법
|
12 |
12
제1항에 있어서, 상기 이산화탄소의 환원 생성물은 개미산, 포름 알데하이드, 포르메이트, 아세트알데하이드, 아세테이트, 아세트산, 아세톤, 1-부탄올, 2-부탄올, 2-부탄온, 에탄올, 이소프로판올, 락테이트, 락트산, 메탄올, 1-프로판알, 1-프로판올, 프로피온산, 일산화탄소, 메탄, 에틸렌, 에탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 이산화탄소 전기환원 방법
|
13 |
13
제1항에 있어서, 상기 전해액은 KHCO3, K2CO3, KOH, KCl, KClO4, K2SiO3, Na2SO4, NaNO3, NaCl, NaF, NaClO4, CaCl2, 구아니디늄 양이온, H+ 양이온, 알칼리 금속 양이온, 암모늄 양이온, 알킬암모늄 양이온, 할라이드 이온, 알킬 아민, 보레이트, 카본에이트, 구아니디늄 유도체, 나이트라이트, 나이트레이트, 포스페이트, 폴리포스페이트, 퍼클로레이트, 실리케이트, 설페이트, 테트라알킬 암모늄염 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 수용액인 것인 이산화탄소 전기환원 방법
|
14 |
14
산화전극;상기 산화전극과 대향하여 위치하는 환원전극;상기 산화전극과 환원전극의 사이에 위치하는 전해질막;상기 환원전극 영역에 가습된 이산화탄소를 공급하는 기체 주입부; 및상기 산화전극 영역에 물 또는 전해액을 공급하는 액체 주입부;를 포함하고, 상기 환원전극은 제 1항 내지 제7항에서 선택되는 어느 한 항의 복합 환원전극을 포함하는 것인 전기화학적 전지
|
15 |
15
제 11항에 있어서,상기 복합 환원전극은 촉매 금속층을 더 포함하는 것인 전기화학적 전지
|
16 |
16
제11항에 있어서, 상기 복합 환원전극은 기체확산층을 더 포함하는 것인 전기화학적 전지
|