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니켈 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 비귀금속(base metal)계 결정성 전이금속 황화물을 포함하는 활성 성분(active species); 및상기 활성 성분과 조합된 도전성의 폴리아닐린;을 포함하는 복합체 촉매로서,상기 촉매의 전이금속 황화물 내 전이금속은 2+ 및 3+의 산화 상태가 혼재되어 있는 형태로 존재하며, 전이금속 황화물 : 폴리아닐린의 비는 중량 기준으로 1 : 0
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제1항에 있어서, 상기 촉매 내에서 2+ 산화가의 전이금속 : 3+ 산화가의 전이금속의 비(원자 기준)는 1 : 0
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제1항에 있어서, 상기 전이금속 황화물은 하기 일반식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 촉매:[일반식 2]NimCo3-mS4 (m은 1 또는 2임)
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a) 수열 합성법에 의하여 니켈 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 비귀금속(base metal)계 결정성 전이금속 황화물을 합성하는 단계;b) 상기 전이금속 황화물에 도전성의 폴리아닐린을 조합하여 폴리아닐린-개질된 전이금속 황화물을 형성하는 단계, 여기서 전이금속 황화물 : 폴리아닐린의 비는 중량 기준으로 1 : 1 : 0
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제4항에 있어서, 상기 단계 a)는,a1) 니켈 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 비귀금속(base metal)계 전이금속의 전구체를 제공하는 단계;a2) 상기 전이금속의 전구체 수용액을 제조하고, 환원제의 첨가 하에 반응시켜 전이금속-함유 침전물을 형성하는 단계; 및a3) 상기 전이금속-함유 침전물을 황 전구체-함유 용액과 조합하여 반응시킴으로써 전이금속 황화물을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제5항에 있어서, 상기 비귀금속계 전이금속의 전구체는 니켈 전구체 및/또는 코발트 전구체의 2가 이온을 함유하는 수용성 화합물인 것을 특징으로 하는 방법
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제6항에 있어서, 상기 니켈 전구체는 질산니켈, 황산니켈, 인산니켈, 할로겐화니켈, 카르복시화니켈, 수산화니켈, 탄산니켈, 초산니켈 및 이의 수화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나이고, 그리고상기 코발트 전구체는 질산코발트, 황산코발트, 아세트산코발트, 탄산코발트, 코발트 알콕사이드, 할로겐화 코발트 및 이의 수화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방법
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제5항에 있어서, 상기 전이금속의 전구체 수용액 내 전이금속의 농도는 0
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제5항에 있어서, 상기 환원제는 우레아, 티오우레아, 히드라진, 히드라진 하이드레이트 및 CTAB로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방법
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제5항에 있어서, 상기 단계 a2) 중 전이금속의 전구체 수용액 내 니켈 : 코발트 : 환원제의 몰 비는 1 : 1 내지 8 : 1
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제10항에 있어서, 상기 단계 a2)는 수열 합성 조건 하에서 수행되고,이때, 수열 합성 반응은 110 내지 200℃의 온도에서 5 내지 20 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 방법
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제5항에 있어서, 상기 황 전구체는 황화나트륨, 황화칼륨, 황화암모늄, 황화수소나트륨, 디메틸 설파이드, 디페닐 설파이드 및 티오우레아로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방법
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13
제5항에 있어서, 상기 단계 a3) 중 상기 전이금속-함유 침전물 : 황 전구체의 몰 비는 1 : 0
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제13항에 있어서, 상기 단계 a3)는 120 내지 200 ℃에서 5 내지 18 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 방법
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제4항에 있어서, 상기 폴리아닐린의 중량평균분자량은 1,000 내지 100,000 범위인 것을 특징으로 하는 방법
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외부 전원과 전기적으로 연결된 전기화학적 전극으로서 애노드 및 캐소드; 및전해질을 함유하는 수계 매질;을 포함하는 수분해 시스템으로서,상기 외부 전원으로부터 전압이 인가됨에 따라 상기 애노드 측으로부터 산소가 발생하는 한편, 상기 캐소드 측으로부터 수소가 발생하며,또한, 상기 애노드 및 캐소드 중 적어도 하나는 복합체 촉매를 포함하며,상기 복합체 촉매는,(i) 니켈 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 비귀금속(base metal)계 결정성 전이금속 황화물을 포함하는 나노사이즈의 활성 성분(active species); 및(ii) 상기 활성 성분과 조합된 도전성의 폴리아닐린;을 포함하고,상기 촉매의 전이금속 황화물 내 전이금속은 2+ 및 3+의 산화 상태가 혼재되어 있는 형태로 존재하며, 전이금속 황화물 : 폴리아닐린의 비는 중량 기준으로 1 : 0
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제16항에 있어서, 상기 애노드 및 캐소드 중 적어도 하나에 담지되는 복합체 촉매의 량은 전기화학적 전극 기준으로 0
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제16항에 있어서, 상기 전해질을 함유하는 수계 매질은 알칼리성 매질로서, 전해질은 KOH, KHCO3
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제18항에 있어서, 상기 알칼리성 매질의 농도는 0
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제16항에 있어서, 상기 전해질을 함유하는 수계 매질은 산성 매질로서, 전해질은 황산, 인산 및 과염소산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 수분해 시스템
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제20항에 있어서, 상기 산성 매질의 농도는 0
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