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산화지르코늄 나노튜브 지지체; 및 상기 산화지르코늄 나노튜브 지지체의 표면 상에 결합된 산화코발트 나노입자;를 포함하는 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체로서, 상기 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체 내 지르코늄(Zr):코발트(Co)의 원소비가 1:2 내지 1:10인 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체
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제1항에 있어서,상기 산화지르코늄 나노튜브 지지체는 평균 입경이 10 내지 120 nm인 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체
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제1항에 있어서,상기 산화코발트 나노입자는 구형, 막대형, 중공형 및 타원형으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 형태인 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체
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제1항에 있어서,상기 산화코발트 나노입자는 평균 입경이 5 내지 150 nm인 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체
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제1항에 있어서,상기 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체는 비표면적이 16 내지 50 m2/g인 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체
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제1항에 있어서,상기 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체는 X-선 광전자 분광스펙트럼(XPS) 분석 시, 529 내지 531 eV 및 531 내지 533 eV에서 산소 이온(O) 피크(P1) 및 수산화 이온(OH) 피크(P2)가 나타나고, 상기 P1/P2의 세기(intensity) 비율이 0
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전도성 기재; 및상기 전도성 기재 상에 형성된 제1항 내지 제6항 중에서 선택된 어느 한 항에 따른 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체층;을 포함하는 메탄가스 전환용 전기화학적 촉매
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제7항에 따른 메탄가스 전환용 전기화학적 촉매를 포함하는 메탄가스 전환 장치
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산화지르코늄 나노튜브 지지체를 제조하는 단계; 용매에 상기 산화지르코늄 나노튜브 지지체 및 코발트 전구체를 투입한 후 초음파 처리하여 전구체 혼합물을 제조하는 단계; 상기 전구체 혼합물을 열수 처리하여 반응 생성물을 제조하는 단계; 및상기 반응 생성물을 어닐링(anneaing)하여 상기 산화지르코늄 나노튜브 지지체의 표면 상에 산화코발트 나노입자가 결합된 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체를 제조하는 단계;를 포함하는 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 산화지르코늄 나노튜브 지지체를 제조하는 단계는 전해액에 작업전극(working electrode)으로 지르코늄(Zr)과 상대전극(counter electrode)으로 백금(Pt)을 침지하는 단계; 및상기 지르코늄 및 백금이 침지된 전해액에 전압을 인가한 후 양극 산화(breakdown anodization)하여 산화지르코늄 나노튜브 지지체를 제조하는 단계;를 더 포함하는 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 전해액은 (NH4)2SO4, NH4F 또는 이들의 혼합용액인 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 전압은 50 내지 80 V의 전압에서 60 내지 100 분 동안 수행하는 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 코발트 전구체는 질산코발트 6수화물(Co(N2O)2·6H2O), 염화코발트(CoCl2) 및 아세트산코발트(Co(CH3COO)2)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 반응 생성물을 제조하는 단계에서 열수 처리는 100 내지 140 ℃에서 1 내지 5 시간 동안 수행하는 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체를 제조하는 단계에서 어닐링은 350 내지 650 ℃에서 1 내지 6 시간 동안 수행하는 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체 내 지르코늄(Zr):코발트(Co)의 원소비가 1:2 내지 1:10인 것인 메탄가스 전환용 산화지르코늄 나노튜브/산화코발트 촉매 복합체의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 산화지르코늄 나노튜브 지지체를 제조하는 단계는 전해액에 작업전극(working electrode)으로 지르코늄(Zr)과 상대전극(counter electrode)으로 백금(Pt)을 침지하는 단계; 및 상기 지르코늄 및 백금이 침지된 전해액에 전압을 인가한 후 양극 산화(breakdown anodization)하여 산화지르코늄 나노튜브 지지체를 제조하는 단계;를 더 포함하고,상기 전해액은 (NH4)2SO4 및 NH4F의 혼합용액이고,상기 전압은 58 내지 62 V의 전압에서 75 내지 85 분 동안 수행하고,상기 코발트 전구체는 질산코발트 6수화물(Co(N2O)2·6H2O)이고,상기 반응 생성물을 제조하는 단계에서 열수 처리는 115 내지 125 ℃에서 2
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제1항 내지 제6항 중에서 선택된 어느 한 항에 따른 메탄가스 전환용 촉매 복합체의 존재 하에 메탄가스를 투입하고 전기화학적 산화를 통하여 메탄가스를 알코올로 전환시키는 단계;를 포함하는 메탄가스 전환 방법
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제18항에 있어서,상기 전기화학적 산화는 1
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제18항에 있어서,상기 전기화학적 산화에 의해 생성되는 최종 생성물은 1-프로판올, 2-프로판올, 에탄올, 아세톤, 메탄올, 포름알데히드 및 아세트알데히드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 메탄가스 전환 방법
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