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연료전지의 동작에서 산소환원반응을 위한 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 FeCu-N-C계 ORR (Oxygen Reduction Reaction) 촉매에 있어서,구조 규칙성 다공성 실리카를 주형 물질로 하여 만들어진 중형 다공성 탄소 담체; 및상기 담체에 분산된 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 FeCu-N-C계 ORR 촉매
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청구항 1에 있어서,상기 FeCu-N-C계 ORR 촉매에서, 철은 2~4 중량%, 구리는 0
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청구항 1에 있어서,상기 FeCu-N-C계 ORR 촉매는 Fe-Nx와 Cu-Nx 사이트를 포함하고, 황과 인은 금속과 결합하지 않는 것을 특징으로 하는, 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 FeCu-N-C계 ORR 촉매
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청구항 1에 있어서,상기 FeCu-N-C계 ORR 촉매에서, 황과 탄소 (C-S-C), 황과 산소 (Oxidized S), 인과 탄소 (P-C) 간의 결합이 존재하지만, 황과 인이 탄소 매트릭스 내에서 금속과 결합하지 않은 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는, 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 FeCu-N-C계 ORR 촉매
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청구항 1에 있어서,상기 FeCu-N-C계 ORR 촉매는 800 m2/g ~ 1100 m2/g 범위의 비표면적, 또는 0
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연료전지의 동작에서 산소환원반응을 위한 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 FeCu-N-C계 ORR 촉매의 제조 방법에 있어서,구조 규칙성 다공성 실리카를 주형 물질로 초기습윤함침법(Incipient Wetness Impregnation)을 적용하여 NPC 복합체를 형성하는 단계; 및 상기 NPC 복합체에 용융함침법(Melt Impregnation)을 적용하여 S, Fe 및 Cu를 첨가함으로써 탄소 평면과 활성점의 전기적 상태에 영향을 줘 산소 환원 활성을 향상시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 FeCu-N-C계 ORR 촉매의 제조방법
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청구항 6에 있어서,상기 NPC 복합체를 형성하는 단계는,(공정 1) 구조 규칙성 다공성 실리카를 주형 물질로 해서 페난트롤린, 인산 및 메탄올을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계;(공정 2) 상기 혼합물에 대해 습윤함침을 일정시간 수행하고, 특정온도에서 건조하는 단계; 및(공정 3) 상기 공정 2의 결과물에 대해 설정된 공정조건에서 중합공정을 수행하는 단계를 포함하며,상기 초기습윤함침법의 적용에 의해 구조 규칙성 다공성 실리카를 주형 물질로 하는 상기 NPC 복합체가 형성되는 것을 특징으로 하는, 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 FeCu-N-C계 ORR 촉매의 제조방법
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청구항 7에 있어서,산소 환원 활성을 향상시키는 단계는,(공정 4) 상기 NPC 복합체를 염화철, 황산구리 및 구연산과 혼합하여 적색 분말을 생성하는 단계;(공정 5) 상기 적색 분말에 대해 용융함침을 수행하여 상기 NPC 복합체에 S, Fe 및 Cu을 첨가시키고 중합공정을 일정온도에서 일정시간 진행하는 단계;(공정 6) 상기 공정 5의 결과물에 대해 열분해 공정을 수행하는 단계;(공정 7) 상기 공정 6의 결과물에 대해 HF워싱을 수행하고, 필터링 및 물세척을 수행하고, 오븐에서 건조하는 단계;(공정 8) 상기 공정 7의 결과물에 대해 원하지 않는 철 입자와 산화물을 제거하기 위해 산 침출 공정을 수행하는 단계; 및(공정 9) 상기 공정 8의 결과물에 대해 탄소 구조를 복구하기 위해 재 열분해를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철, 질소, 구리, 인 및 황의 5계 원소들을 포함하는 FeCu-N-C계 ORR 촉매의 제조방법
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청구항 8에 있어서,상기 공정1은 0
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청구항 9에 있어서,상기 공정4는 N, P, C 및 실리카 복합체를 모르타르를 사용하여 0
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청구항 10에 있어서,상기 공정 4에서 CuSO4 함량은 0, 0
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