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이산화탄소 함유 가스에 환원제와 나노 템플릿을 첨가하고, 500~1000℃의 온도에서 연속적으로 반응시켜 고체 생성물을 수득하는 단계를 포함하는 마이크로 기공(003c# 2nm)과 메조 기공(2~50nm)을 가지는 비결정질 계층적 다공성 탄소소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 환원제는 마그네슘(Mg), 마그네슘 하이드라이드(MgH2), 나트륨 보론 하이드라이드(NaBH4), 칼륨 보론 하이드라이드(KBH4), 칼슘 보론 하이드라이드((Ca(BH4)2), 스트론튬 보론 하이드라이드(Sr(BH4)2), 마그네슘 보론 하이드라이드(Mg(BH4)2) 및 리튬 보론 하이드라이드(LiBH4)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 비결정질 계층적 다공성 탄소소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 나노 템플릿은 알칼리금속, 알칼리토금속, 또는 전이금속의 산화물 또는 탄산염인 것을 특징으로 하는 비결정질 계층적 다공성 탄소소재의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 수득된 고체 생성물에 질소 전구체를 첨가하고 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 비결정질 계층적 다공성 탄소소재의 제조방법
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제4항에 있어서, 상기 질소 전구체는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리파이롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 소듐 아자이드(NaN3), 하이드라진(N2H4), 암모니아보레인(NH3BH3) 멜라민(C3H6N6), PDI(N,N'-bis(2,6-diisopropyphenyl)-3,4,9,10-perylenetetracarboxylicdiimide), 요소(CO(NH2)2) 및 암모니아(NH3)가스로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 비결정질 계층적 다공성 탄소소재의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 질소 전구체로 암모니아 가스를 사용할 경우, 암모니아 가스를 바로 반응기로 흘리면서 열처리하거나, 500-1000℃에서 비활성 캐리어 가스로 암모니아 수용액 버블링을 유발시켜 발생하는 암모니아 가스를 통해 간접적으로 처리하는 것을 특징으로 하는 비결정질 계층적 다공성 탄소소재의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 암모니아 수용액 버블링은 질소 원자비율이 1-2 at%에서 4-7 at%로 증가하고, 질소 질량함량은 0
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다음 단계를 포함하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법:(a) 이산화탄소 함유 가스에 환원제와 나노 템플릿을 첨가하고, 500~1000℃에서 연속적으로 반응시켜 비결정질 계층적 다공성 탄소소재를 수득하는 단계; 및(b) 상기 비결정질 계층적 다공성 탄소소재에 전이금속과 질소의 배위결합 화합물을 첨가하고 열처리하는 단계
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제8항에 있어서, 상기 전이금속과 질소의 배위결합 화합물은 전이금속 프탈로시아닌인 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 전이금속 프탈로시아닌은 티타늄(Ti) 프탈로시아닌, 구리(Cu) 프탈로시아닌, 니켈(Ni) 프탈로시아닌 몰리브덴(Mo) 프탈로시아닌, 망간(Mn) 프탈로시아닌, 코발트(Co) 프탈로시아닌, 철(Fe) 프탈로시아닌 및 아연(Zn) 프탈로시아닌으로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 전이금속과 질소의 배위결합 화합물은 침전법, 분무법, 증발건조법 또는 단순침적법을 이용하여 상기 비결정질 계층적 다공성 탄소소재에 첨가되는 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 전이금속과 질소의 배위결합 화합물의 함량은 상기 비결정질 계층적 다공성 탄소소재 대비 1~100wt%인 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제9항에 있어서, 열처리 단계는 500~1000℃의 온도에서 질소, 아르곤 및 헬륨으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 비활성 기체 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 (b) 단계 이후에 산을 이용하여 응집된 금속기반 물질을 제거하고, 온수, 냉수 및 알코올로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 사용하여 세척한 다음 건조하는 단계를 포함하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제9항의 방법에 의해 제조된 마이크로 기공(＜2nm) 및 메조 기공(2~50nm)을 동시에 포함하고 700-1000 m2/g의 표면적과 2
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제9항에 있어서, 상기 수득된 고체 생성물에 질소 전구체를 첨가하고 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제16항에 있어서, 상기 질소 전구체는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리파이롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 소듐 아자이드(NaN3), 하이드라진(N2H4), 암모니아보레인(NH3BH3) 멜라민(C3H6N6), PDI(N,N'-bis(2,6-diisopropyphenyl)-3,4,9,10-perylenetetracarboxylicdiimide), 요소(CO(NH2)2) 및 암모니아(NH3)가스로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제16항에 있어서, 상기 질소 전구체로 암모니아 가스를 사용할 경우, 암모니아 가스를 바로 반응기로 흘리면서 열처리하거나, 500-1000℃에서 비활성 캐리어 가스로 암모니아 수용액 버블링을 유발시켜 발생하는 암모니아 가스를 통해 간접적으로 처리하는 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체의 제조방법
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제18항에 있어서, 상기 암모니아 수용액 버블링은 질소 원자비율이 1-2 at%에서 4-7 at%로 증가하고, 질소 질량함량은 0
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제16항의 방법에 의해 제조되고, 마이크로 기공(＜2nm) 및 메조 기공(2~50nm)을 동시에 포함하고, 800-1200 m2/g의 표면적과 2
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제20항의 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 다공성 탄소복합체를 포함하고 1
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폴리아크릴로니트릴과 환원제 혼합물을 비활성 가스 및 이산화탄소 함유 가스와 200~1000℃의 온도에서 연속적으로 반응시켜 고체 생성물을 수득하는 단계를 포함하는 마이크로 기공(003c# 2nm)과 메조 기공(2~50nm)을 가지는 계층적 다공성 탄소섬유의 제조방법
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제22항에 있어서, 상기 환원제는 마그네슘(Mg), 마그네슘 하이드라이드(MgH2), 나트륨 보론 하이드라이드(NaBH4), 칼륨 보론 하이드라이드(KBH4), 칼슘 보론 하이드라이드((Ca(BH4)2), 스트론튬 보론 하이드라이드(Sr(BH4)2), 마그네슘 보론 하이드라이드(Mg(BH4)2) 및 리튬 보론 하이드라이드(LiBH4)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 계층적 다공성 탄소섬유의 제조방법
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다음 단계를 포함하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 계층적 다공성 탄소섬유 복합체의 제조방법:(a) 폴리아크릴로니트릴과 환원제 혼합물을 이산화탄소 함유 가스와 200~1000℃의 온도에서 연속적으로 반응시켜 계층적 다공성 탄소섬유를 수득하는 단계; 및(b) 상기 다공성 탄소섬유에 전이금속과 질소의 배위결합 화합물을 첨가하고 열처리하는 단계
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제24항에 있어서, 상기 전이금속과 질소의 배위결합 화합물은 전이금속 프탈로시아닌인 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 계층적 다공성 탄소섬유 복합체의 제조방법
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제25항에 있어서, 상기 전이금속 프탈로시아닌은 티타늄(Ti) 프탈로시아닌, 구리(Cu) 프탈로시아닌, 니켈(Ni) 프탈로시아닌 몰리브덴(Mo) 프탈로시아닌, 망간(Mn) 프탈로시아닌, 코발트(Co) 프탈로시아닌, 철(Fe) 프탈로시아닌 및 아연(Zn) 프탈로시아닌으로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 계층적 다공성 탄소섬유 복합체의 제조방법
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제24항에 있어서, 상기 다공성 탄소섬유에 질소 전구체를 첨가하고 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 계층적 다공성 탄소섬유 복합체의 제조방법
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제27항에 있어서, 상기 질소 전구체는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리파이롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 소듐 아자이드(NaN3), 하이드라진(N2H4), 암모니아보레인(NH3BH3) 멜라민(C3H6N6), PDI(N,N'-bis(2,6-diisopropyphenyl)-3,4,9,10-perylenetetracarboxylicdiimide), 요소(CO(NH2)2) 및 암모니아(NH3) 가스로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 계층적 다공성 탄소섬유 복합체의 제조방법
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제28항에 있어서, 상기 질소 전구체로 암모니아 가스를 사용할 경우, 암모니아 가스를 바로 반응기로 흘리면서 열처리하거나, 500-1000℃에서 비활성 캐리어 가스로 암모니아 수용액 버블링을 유발시켜 발생하는 암모니아 가스를 통해 간접적으로 처리하는 것을 특징으로 하는 전이금속 촉매 활성부위를 가지는 계층적 다공성 탄소섬유 복합체의 제조방법
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