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금속층을 포함한 그래핀옥사이드로 지지되는 이리듐-루테늄 합금 촉매 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2022006756
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은, 내부식성이 우수한 금속 및 금속산화물 나노입자를, 전기전도성이 우수한 그래핀옥사이드 상에 담지하여 준비된 지지체 상에, 이리듐-루테늄 합금 촉매 및 다양한 금속 나노입자를 담지함으로써, 고내구성, 고전도성 및 고비표면적을 달성할 수 있고, 이에 따라 수전해에 적합한 전기화학 반응 활성을 가지며, 산성 고전위 조건 하에서 촉매 안정성이 현저히 향상된, 이리듐-루테늄 합금 촉매 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기 이리듐-루테늄 합금 촉매는, 지지체와 상기 지지체 상에 담지되는 이리듐-루테늄 합금 촉매 및/또는 금속 촉매 나노입자 간 결합에너지를 조절함으로써, 촉매가 적용되는 수전해용 전극, 수전해용 막 전극 접합체 및 수전해셀의 성능을 증가시킬 수 있다.
Int. CL B01J 23/46 (2006.01.01) B01J 21/18 (2006.01.01) B01J 21/06 (2006.01.01) B01J 23/20 (2006.01.01) B01J 23/14 (2006.01.01) B01J 23/75 (2006.01.01) B01J 23/755 (2006.01.01) B01J 23/28 (2006.01.01) B01J 23/34 (2006.01.01) B01J 23/26 (2006.01.01) B01J 23/06 (2006.01.01) B01J 37/02 (2006.01.01) B01J 35/00 (2006.01.01) C25B 1/04 (2022.01.01) C25B 11/04 (2021.01.01) B01J 37/08 (2006.01.01)
CPC B01J 23/468(2013.01) B01J 23/462(2013.01) B01J 21/18(2013.01) B01J 21/063(2013.01) B01J 23/20(2013.01) B01J 21/06(2013.01) B01J 23/14(2013.01) B01J 23/75(2013.01) B01J 23/755(2013.01) B01J 23/28(2013.01) B01J 23/34(2013.01) B01J 23/26(2013.01) B01J 23/06(2013.01) B01J 37/02(2013.01) B01J 35/0033(2013.01) C25B 1/04(2013.01) C25B 11/097(2013.01) B01J 37/082(2013.01)
출원번호/일자 1020200125831 (2020.09.28)
출원인 광운대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0043952 (2022.04.06) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.09.28)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 광운대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 노원구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박세규 경기도 수원시 영통구
2 나인욱 서울특별시 성북구
3 김인겸 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이상헌 대한민국 충청북도 청주시 흥덕구 오송읍 오송생명*로 ***-** 청주SB플라자 ***호(유니클특허법률사무소)
2 곽재근 대한민국 충청북도 청주시 흥덕구 오송읍 오송생명*로 ***-** 청주 SB플라자 ***호(유니클특허법률사무소)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.09.28 수리 (Accepted) 1-1-2020-1031770-50
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2021.03.19 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2021.06.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0237672-85
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2022.01.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0023780-66
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
2022.02.16 수리 (Accepted) 1-1-2022-0176266-17
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2022.02.16 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0176268-08
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번호 청구항
1 1
전도성을 가지는 그래핀옥사이드(Graphene Oxide) 및 상기 그래핀옥사이드 상에 형성된 금속층을 포함하는 지지체; 및 상기 지지체 상에 담지된 이리듐(Ir)-루테늄(Ru) 합금 나노입자; 를 포함하는, 이리듐-루테늄 합금 촉매
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 금속층은 이산화티타늄(TiO2), 오산화탄탈럼(Ta2O5), 이산화규소(SiO2), 산화주석(SnO2), 산화코발트(Co3O4), 과산화니켈(NiO2), 삼산화몰리브덴(MoO3), 사산화삼망간(Mn3O4), 이산화크롬(CrO2) 및 과산화아연(ZnO2)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 제 1 금속 나노입자를 포함하는, 이리듐-루테늄 합금 촉매
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 지지체는 지지체 전체 중량을 기준으로, 그래핀옥사이드를 5 내지 15 중량%, 금속층을 85 내지 95 중량%로 포함하는, 이리듐-루테늄 합금 촉매
4 4
제 1 항에 있어서, 상기 금속층을 이루는 제 1 금속 나노입자는 1
5 5
제 1 항에 있어서, 상기 지지체 상에는, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 레늄(Re), 갈륨(Ga), 지르코늄(Zr), 가돌리늄(Gd), 비스무트(Bi), 아연(Zn), 납(Pb), 코발트(Co), 니켈(Ni), 철(Fe) 및 이들의 합금 중 선택되는 1종 이상의 제 2 금속 나노입자가 추가로 담지되는, 이리듐-루테늄 합금 촉매
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 촉매 전체 중량을 기준으로, 이리듐-루테늄 합금 나노입자 및 제 2 금속 나노입자는 20 내지 40 중량%로 포함되는, 이리듐-루테늄 합금 촉매
7 7
제 1 항에 있어서, 상기 이리듐-루테늄 합금 나노입자 전체 중량을 기준으로, 이리듐은 25 내지 75 at% 범위인, 이리듐-루테늄 합금 촉매
8 8
제 1 항의 이리듐-루테늄 합금 촉매를 포함하는, 수전해용 전극
9 9
제 1 항의 이리듐-루테늄 합금 촉매를 포함하는, 수전해용 막 전극 접합체
10 10
제 1 항의 이리듐-루테늄 합금 촉매를 포함하는, 수전해셀
11 11
a) 제 1 금속 전구체, 질산 및 증류수를 혼합하여 제 1 금속 나노입자 졸을 형성하는 단계; b) 상기 제 1 금속 나노입자 졸과 그래핀옥사이드 졸을 혼합하여 제 1 금속-그래핀옥사이드 졸 혼합물을 제조하는 단계;c) 상기 제 1 금속-그래핀옥사이드 졸을 분무 열분해법으로 열분해하여, 그래핀옥사이드 상에 금속층이 형성된 지지체를 제조하는 단계; 및 d) 이리듐 및 루테늄 전구체 용액을 준비하고, 상기 c 단계에서 얻어진 지지체를 상기 용액에 첨가하여 이리듐-루테늄 합금 나노입자가 상기 지지체 상에 담지된 이리듐-루테늄 합금 촉매를 얻는 단계; 를 포함하는, 이리듐-루테늄 합금 촉매 제조방법
12 12
제 11 항에 있어서,상기 c 단계의 금속층은 이산화티타늄(TiO2), 오산화탄탈럼(Ta2O5), 이산화규소(SiO2), 산화주석(SnO2), 산화코발트(Co3O4), 과산화니켈(NiO2), 삼산화몰리브덴(MoO3), 사산화삼망간(Mn3O4), 이산화크롬(CrO2) 및 과산화아연(ZnO2)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 제 1 금속 나노입자를 포함하는, 이리듐-루테늄 합금 촉매 제조방법
13 13
제 11 항에 있어서,상기 c 단계의 열분해는 600 내지 900 ℃의 온도 및 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 분위기 하에서 4 내지 6 초 간 수행되는, 이리듐-루테늄 합금 촉매 제조방법
14 14
제 11 항에 있어서,상기 d 단계는 160 내지 180 ℃의 온도에서 6 내지 10 시간 동안 수행되되, 컨덴서를 연결하여 전체 농도가 유지되도록 수행되는, 이리듐-루테늄 합금 촉매 제조방법
15 15
제 11 항에 있어서,상기 d 단계는 이리듐-루테늄 전구체 용액에 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 레늄(Re), 갈륨(Ga), 지르코늄(Zr), 가돌리늄(Gd), 비스무트(Bi), 아연(Zn), 납(Pb), 코발트(Co), 니켈(Ni), 철(Fe) 및 이들의 합금 중 선택되는 1종 이상의 제 2 금속 전구체 용액을 더 첨가하는 단계를 포함하는, 이리듐-루테늄 합금 촉매 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 한국과학기술연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비) 고분자전해질 기반 전기화학적 수소에너지 변환 시스템 원천 기술 개발
2 과학기술정보통신부 한국과학기술원 수소에너지혁신기술개발(R&D)(13111015015511001160409) PEMWE용 저가의 고성능 수소발생반응 촉매 개발
3 과학기술정보통신부 광운대학교 개인기초연구(과기부정통부)(R&D)(13111015015512001234301) 산성전해질 고부식전위에서 작동하는 단위전지용 비귀금속 수전해촉매 및 막-전극접합체 개발