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촉매로서,2종의 금속을 포함하는 나노입자이되, 상기 금속은, Pd(팔라듐) 코어(core) 및 Au(금) 셸(shell)을 포함하되,상기 Au 셸은 상기 Pd 코어 상에 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 촉매
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제1항에 있어서,상기 촉매는, (i) 상기 Pd 코어의 제1 외부 노출 영역, (ii) 상기 Au 셸의 제2 외부 노출 영역, 및 (iii) 상기 Pd 코어 중 일부 Pd 와 상기 Au 셸 중 일부 Au 가 인접해 있는 계면(interface)의 제3 외부 노출 영역을 포함하는 비동심형(nonconcentric) 나노입자인 것을 특징으로 하는,촉매
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제1항에 있어서,상기 Pd 코어는, (100) 결정면(facet), (110) 결정면, 및 (111) 결정면을 가지는 큐브(cube) 형상이고,상기 Au 셸은, 상기 Pd 코어의 (100)결정면 중 4개 이하의 (100)결정면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는,촉매
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제3항에 있어서,상기 촉매는, 상기 Pd 코어와 상기 Au 셸 사이의 상기 계면에 형성된 Pd-Au 합금 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는,촉매
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제3항에 있어서,상기 촉매는, Pd 전구체 및 Au 전구체로부터 합성되며,상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 1부터 30 wt%까지의 범위 내인 것을 특징으로 하고, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 1 wt%에 근접할수록, 상기 Au 셸은, 상기 Pd 코어의 (100)결정면 중 1개에 근접한 수의 (100)결정면 상에 형성되는 확률이 높아지고, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 30 wt% 에 근접할수록, 상기 Au 셸은, 상기 Pd 코어의 (100)결정면 중 4개에 근접한 수의 (100)결정면 상에 형성되는 확률이 높아지는,촉매
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제5항에 있어서,상기 촉매는, 과산화수소(H2O2)의 합성에 있어서, H2 변환율(conversion), H2O2 생산성(productivity), 및 H2O2 선택성(selectivity)을 향상시키고, 상기 H2 변환율, 상기 H2O2 생산성, 상기 H2O2 선택성 중 상기 H2 변환율에 대한 가중치를 높게 설정한 경우, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 1부터 5 wt%까지의 범위 내인 것을 특징으로 하고, 상기 H2 변환율, 상기 H2O2 생산성, 상기 H2O2 선택성 중 상기 H2O2 생산성에 대한 가중치를 높게 설정한 경우, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 1부터 30 wt%까지의 범위 내인 것을 특징으로 하고, 상기 H2 변환율, 상기 H2O2 생산성, 상기 H2O2 선택성 중 상기 H2O2 선택성에 대한 가중치를 높게 설정한 경우, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 20부터 30 wt%까지의 범위 내인 것을 특징으로 하는, 촉매
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제1항에 있어서,상기 촉매는 과산화수소(H2O2) 직접합성 반응에 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,촉매
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Pd(팔라듐)및 Au(금)를 포함하는 나노입자 촉매를 제조하는 방법에 있어서,(a) 소정의 용매에 캡핑제(capping agent), 안정제, 및 환원제를 용해시켜 제1 용액을 얻는 단계;(b) Pd 전구체를, 상기 제1 용액에 첨가하여, 상기 Pd 전구체의 환원을 통해 Pd 나노입자 시드(seed)를 형성하는 단계;(c) 상기 (b)단계의 반응 용액에 Au 전구체를 첨가하여, 시드-중재 성장법으로 상기 Pd 나노입자 시드의 표면 중 일부에 Au층을 형성하는 단계;를 포함하는 방법
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제8항에 있어서,상기 촉매는, Pd(팔라듐) 코어(core) 및 Au(금) 셸(shell)을 포함하되,상기 Pd 코어는, (100) 결정면, (110) 결정면, 및 (111) 결정면을 가지는 큐브(cube) 형상이며,상기 Au 셸은, 상기 Pd 코어의 (100)결정면 중 4개 이하의 (100)결정면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는,방법
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제9항에 있어서,상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 1부터 30 wt%까지의 범위 내인 것을 특징으로 하고, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 1 wt%에 근접할수록, 상기 Au 셸은, 상기 Pd 코어의 (100)결정면 중 1개에 근접한 수의 (100)결정면 상에 형성되는 확률이 높아지고, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 30 wt% 에 근접할수록, 상기 Au 셸은, 상기 Pd 코어의 (100)결정면 중 4개에 근접한 수의 (100)결정면 상에 형성되는 확률이 높아지는,방법
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제10항에 있어서,상기 촉매는, 과산화수소(H2O2)의 합성에 있어서, H2 변환율(conversion), H2O2 생산성(productivity), 및 H2O2 선택성(selectivity)을 향상시키고, 상기 H2 변환율, 상기 H2O2 생산성, 상기 H2O2 선택성 중 상기 H2 변환율에 대한 가중치를 높게 설정한 경우, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 1부터 5 wt%까지의 범위 내인 것을 특징으로 하고, 상기 H2 변환율, 상기 H2O2 생산성, 상기 H2O2 선택성 중 상기 H2O2 생산성에 대한 가중치를 높게 설정한 경우, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 1부터 30 wt%까지의 범위 내인 것을 특징으로 하고, 상기 H2 변환율, 상기 H2O2 생산성, 상기 H2O2 선택성 중 상기 H2O2 선택성에 대한 가중치를 높게 설정한 경우, 상기 Pd 전구체에 대한 상기 Au 전구체의 비율은 20부터 30 wt%까지의 범위 내인 것을 특징으로 하는, 방법
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제8항에 있어서,상기 환원제는, L-아스코브산, NaBH4, 히드라진(hydrazine), 시트르산, 에탄올, 및 에틸렌 글라이콜과 같은 디올(diol)을 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는,방법
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제8항에 있어서,상기 캡핑제는, 브롬화물, 염화물, 요오드화물, 올레산과 같은 카르복실산, 및 올레일아민(oleylamine)과 같은 알킬아민을 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는,방법
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제8항에 있어서,상기 안정제는, 500 내지 100,000 범위 내의 분자량(MW)을 가지는 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone; PVP), 폴리에틸렌이민, 브롬화 세트리모늄(Cetrimonium bromide, CTAB), 및 소듐 비스(2-에틸헥실)설포숙시네이트(Sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate, NaAOT)를 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는,방법
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제8항에 있어서,25 내지 100℃의 범위 내의 반응 온도에서 수행되며, 또한, 1분 내지 수 시간의 반응 시간을 가지는,방법
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제8항에 있어서,상기 촉매는 과산화수소(H2O2) 직접합성 반응에 활성을 가지는 것을 특징으로 하는,방법
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제1항에 따른 촉매를 이용한, 과산화수소에 대한 직접 합성 방법
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