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(a) 황-도핑 탄소 담지체를 제조하는 단계; (b) 상기 황-도핑 탄소 담지체에 백금(Pt)을 단일원자 형태로 담지시키는 단계; 및 (c) 상기 단일원자 형태로 담지된 백금을 일산화탄소(CO)로 개질하는 단계;를 포함하는, 향상된 수소 생성 반응 활성을 가지는 단일원자 백금 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 (a)는 하기 단계를 포함해 이루어지는 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매의 제조방법: (a-1) 화학기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)을 이용해 탄소 전구체 및 황 전구체를 제올라이트 주형(template)의 기공에 증착시켜 제올라이트와 황-도핑 탄소의 복합체를 형성하는 단계; 및 (a-2) 상기 제올라이트와 황-도핑 탄소의 복합체를 열처리한 후, 제올라이트 주형을 제거하여 황-도핑 탄소 담지체를 얻는 단계
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제2항에 있어서, 상기 탄소 전구체는 아세틸렌(acetylene), 에틸렌(ethylene), 프로필렌(propylene), 에탄올(ethanol) 및 아세토나이트릴(acetonitrile)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매의 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 황 전구체는 황화수소(H2S), 티오펜(thiophene), 티오페놀(thiophenol), 메르캅토에탄올(2-mercaptoethanol), 티오아세트산(thioacetic acid), 메틸 메르캅탄(methyl mercaptan), 에틸 메르캅탄(ethyl mercaptan), 프로필 메르캅탄(propyl mercaptan) 및 부틸 메르캅탄(butyl mercaptan)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매의 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 제올라이트 주형은 NaX, NaY 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매의 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 단계 (a-2)에서 상기 제올라이트와 황-도핑 탄소의 복합체를 923K 내지 1123K에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 황-도핑 탄소 담지체는 1 ~ 20 wt%의 황을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 촉매 전체 중량 기준으로 2 ~ 10 wt%의 백금을 담지하는 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 (c)에서 단일원자 형태로 담지된 백금을 일산화탄소(CO) 기체와 반응시켜 백금 중심원자(Pt2+)에 CO 분자를 배위결합시키는 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매의 제조방법
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제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 단일원자 백금 촉매
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제10항에 있어서, 백금 중심원자(Pt2+)에 3개의 황 원자와 1개의 CO 분자가 결합한 구조를 가지는 단일원자 백금을 담지하고 있는 것을 특징으로 하는 단일원자 백금 촉매
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