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스피넬 구조를 갖는 질소 환원 반응용 코발트망간산화물촉매 및 이의 제조방법

  • 기술번호 : KST2023004306
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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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 질소 환원 반응은 암모니아 생산을 위한 하버-보시 공정에 대한 친환경 대안이다. 일반적으로 다단계 질소 환원 반응 경로의 병목 현상은 연속반응에서 높은 에너지를 가지며 경쟁 반응인 수소 발생 반응에 의해 질소 환원 반응이 원활하게 진행하기 어렵다. 암모니아 생산을 적극적으로 촉진하기 위해 다양한 첨가제를 활용하여 코발트망간산화물-탄소 전극 복합체를 활용한 전기화학적 질소 환원 반응 시스템을 제안한다. 첨가제로는 요소, 글루코스, 그리고 암모니아수를 활용했으며 결과적으로 요소를 첨가해 탄소 전극에 증착한 코발트망간산화물은 0.1 M KOH 전해질 영역의 -0.3V(vs RHE)에서 암모니아 수율이 0.34 umol h-1 cm-2, 그리고 페러데이 효율이 7.28%로 다른 코발트 혹은 망간 기반의 전기화학적 질소 환원 반응 촉매보다 높은 수치를 보였다. 요소를 첨가해 제작한 코발트망간산화물-탄소 전극 복합체의 경우 다른 첨가물을 활용한 전극보다 낮은 전하 이동 저항을 갖고 있으며 전기화학적 활성화 표면면적도 가장 높아 질소 환원 반응에 유리한 조건을 가지고 있다. 또한, 요소 외의 글루코스, 혹은 암모니아수를 첨가하여 전극의 제작 시 코발트망간산화물이 원활하게 증착이 되지 않음에 따라 요소를 첨가하여 간편한 원스텝으로 제작이 가능한 촉매-전극 복합체이다.
Int. CL B01J 23/00 (2006.01.01) B01J 23/889 (2006.01.01) B01J 23/75 (2006.01.01) B01J 21/18 (2006.01.01) C25B 11/077 (2021.01.01) C25B 3/25 (2021.01.01) C25B 1/27 (2021.01.01) B01J 37/02 (2006.01.01) B01J 37/04 (2006.01.01) B01J 37/08 (2006.01.01)
CPC B01J 23/005(2013.01) B01J 23/8892(2013.01) B01J 23/75(2013.01) B01J 21/18(2013.01) C25B 11/0771(2013.01) C25B 3/25(2013.01) C25B 1/27(2013.01) B01J 37/02(2013.01) B01J 37/04(2013.01) B01J 37/08(2013.01)
출원번호/일자 1020230086962 (2023.07.05)
출원인 전남대학교산학협력단, 주식회사 닐사이언스
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2023-0107188 (2023.07.14) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/분할
원출원번호/일자 10-2020-0185315 (2020.12.28)
관련 출원번호 1020200185315
심사청구여부/일자 Y (2023.07.05)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 전남대학교산학협력단 대한민국 광주광역시 북구
2 주식회사 닐사이언스 대한민국 광주광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 심욱 광주광역시 북구
2 자나니 그나나프라카삼 광주광역시 북구
3 수렌드란 수브라마니 광주광역시 북구
4 최현욱 광주광역시 동구
5 임윤구 전라남도 구례군
6 정필도 광주광역시 북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인지원 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 ***, ***호, ***호

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [분할출원]특허출원서
[Divisional Application] Patent Application		 2023.07.05 수리 (Accepted) 1-1-2023-0738430-60
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번호 청구항
1 1
탄소 지지체 상에 코발트-망간 복합 산화물이 증착된 것이며,상기 코발트-망간 복합 산화물은 CoMn2O4인 것이며,상기 코발트-망간 복합 산화물은 X-선 회절분석에서 33
2 2
제1항에 있어서, 상기 코발트-망간 복합 산화물은 스피넬 구조를 갖는 염기성 전해질 기반 질소 환원 반응용 촉매
3 3
제1항에 있어서, 상기 탄소 지지체는 탄소천, 탄소펠트, 탄소 페이퍼, 탄소 나노분말, 탄소 나노튜브(nanotube), 탄소 나노막대(nanohorn) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 염기성 전해질 기반 질소 환원 반응용 촉매
4 4
제1항에 있어서, 상기 촉매는 질소 환원 반응에 대하여 0 ~ -0
5 5
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 염기성 전해질 기반 질소 환원 반응용 촉매를 포함하는 전극
6 6
제5항의 전극을 포함하는 질소 환원 반응 장치
7 7
코발트 전구체, 망간 전구체 및 질소 전구체를 용매에 혼합하는 단계;상기 혼합 용매에 탄소 지지체를 첨가하여 반응시키는 단계; 및 상기 혼합 용매와 반응시킨 탄소 지지체를 300 ~ 700℃의 온도에서 열처리하는 단계를 포함하며,상기 코발트 전구체는 아코발트 아세테이트-테트라하이드레이트(cobalt(Ⅱacetate tetrahydrate)이며,상기 망간 전구체는 망간 아세테이트-테트라하이드레이트(Manganese(II) acetate tetrahydrate)이며,상기 질소 전구체는 요소(Urea)인,상기 코발트 전구체와 상기 질소 전구체는 1:4의 몰비로 혼합되는 것인,염기성 전해질 기반 질소 환원 반응용 촉매 제조방법
8 8
제7항에 있어서, 상기 코발트 전구체와 망간 전구체는 1:1 ~ 1:3의 몰비로 혼합되는 염기성 전해질 기반 질소 환원 반응용 촉매 제조방법
9 9
제7항에 있어서,코발트 전구체, 망간 전구체 및 질소 전구체를 용매에 혼합하는 단계 이후에 혼합 용매에 상기 탄소 지지체를 첨가한 후, 상기 탄소 지지체가 첨가된 혼합 용매를 100 ~ 200℃의 온도로 오토클레이브(autoclave)에서 산화코발트 및 망간산화물을 합성하는 단계를 더 포함하는 염기성 전해질 기반 질소 환원 반응용 촉매 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.