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산화금속을 함유하는 코어 및 상기 코어의 일부 또는 전체를 감싸는 페로브스카이트를 함유하는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 산소공여입자
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제1항에 있어서, 상기 산화금속은 란타넘족 및 전이금속으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 금속 원소가 산화된 것을 특징으로 하는 산소공여입자
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제1항에 있어서, 상기 페로브스카이트는 ABO3의 구조를 가지고, 여기서, 상기 A는 란타늄(La), 칼슘(Ca) 및 스트론튬(Sr)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 B는 망간(Mn), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co)로 구성된 전이금속에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 산소공여입자
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제1항에 있어서, 상기 산화금속과 상기 페로브스카이트의 몰비는 1:10 내지 10:1인 것을 특징으로 하는 산소공여입자
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다음 단계를 포함하는 제1항의 산소공여입자의 제조방법:(a) 산화금속 나노입자 현탁액과 페로브스카이트의 전구체를 함유하는 킬레이트 용액을 혼합하고 건조시키는 단계; 및(b) 건조시킨 시료를 소성시키고, 냉각시킨 다음 분말로 분쇄하는 단계
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제5항에 있어서,(a) 산화금속 나노입자를 용매에 용해시키고 방치한 다음, 생성된 층분리의 하층부의 나노입자 현탁액을 수득하는 단계;(b) 페로브스카이트의 전구체 용액에 킬레이트제를 첨가하여 킬레이트 용액을 수득하는 단계;(c) 상기 (a) 단계의 나노입자 현탁액과 상기 (b) 단계의 킬레이트 용액을 교반하여 혼합하고 건조시키는 단계; 및(d) 상기 (c) 단계에서 건조시킨 시료를 450~900℃에서 소성시키고, 실온으로 냉각시킨 다음 분말로 분쇄하는 단계를 포함하는 산소공여입자의 제조방법
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환원제 및 제1항의 산소공여입자를 이용하여 물을 매체순환식 열화학적 분해 반응시켜 물로부터 수소를 제조하는 방법
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환원제 및 제1항의 산소공여입자를 이용하여 이산화탄소를 매체순환식 열화학적 분해 반응시켜 이산화탄소로부터 일산화탄소를 제조하는 방법
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환원제 및 제1항의 산소공여입자를 이용하여 물과 이산화탄소를 매체순환식 열화학적 분해 반응시켜 물과 이산화탄소로부터 수소와 일산화탄소를 제조하는 방법
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10
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원제는 메탄, 수소 및 일산화탄소로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 방법
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제9항에 있어서, 다음 단계를 포함하는 물과 이산화탄소로부터 수소와 일산화탄소를 제조하는 방법:(a) 환원반응기에서 메탄, 수소 및 일산화탄소로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 환원제를 이용하여 제1항의 산소공여입자의 표면에 산소 결함을 발생시키며 환원시키는 단계;(b) 산화반응기에서 상기 (a) 단계에서 환원된 산소공여입자를 물 환경에 노출시켜 재산화시킴과 동시에 수소를 수득하는 단계; 및(c) 산화반응기에서 상기 (a) 단계에서 환원된 산소공여입자를 이산화탄소 환경에 노출시켜 재산화시킴과 동시에 일산화탄소를 수득하는 단계
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제11항에 있어서, 상기 (b) 단계 후에 또는 상기 (c) 단계 후에, (d) 공기나 산소가 포함된 가스로 재산화시켜 추가로 산화된 산소공여입자를 수득하는 단계를 추가로 포함하는 물과 이산화탄소로부터 수소와 일산화탄소를 제조하는 방법
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13
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (a) 환원반응기는 절대압력 0
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제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (b) 또는 (c)의 산화반응기는 절대압력 0
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제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 반응온도는 100~1200 ℃에서 반응시간은 0
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