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이산화탄소의 수소화 반응을 촉진하는 촉매에 있어서,금속 코발트 상을 포함하는 코어; 및 상기 코어 표면에 위치하고, Co3O4 상 및 Co2C 상을 포함하는 쉘을 포함하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 촉매에서 코발트 및 망간 원소의 전체 몰 수에 대한 상기 망간 원소의 몰 수의 비[Mn/(Co+Mn)]가 3 이상 20 이하인 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 촉매 전체의 코발트 함유 상(phase) 중 금속 코발트 상의 분율은 90% 이상 100% 미만인 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 코어는 밀한 조밀육방격자(hexagonal close-packed lattice) 구조의 결정상을 가지는 금속 코발트 상을 포함하고, 상기 쉘에는 상기 코어를 외부에 노출시키는 기공이 형성된 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매
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제4항에 있어서,상기 쉘은 코발트 산화물 상으로 상기 Co3O4 이외에 CoO를 더 포함하고,[CoO+Co3O4]/CoO 비율은 1
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제4항에 있어서,상기 쉘에서 Co2C 상의 면적비율은 10 내지 30%인 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 쉘은 망간 함유 상을 더 포함하고, 상기 망간 함유 상은 MnCO3 상, Mn2O3 및 Mn3O4을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매
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제7항에 있어서,상기 망간 함유 상에서 상기 MnCO3 상의 분율은 90 내지 99%인 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 쉘의 표면에 위치하는 탄소층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매
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코발트 전구체 화합물과 망간 전구체 화합물이 용해된 반응 용액 및 염기성 침전제가 용해된 침전제 용액을 혼합하여 서스펜션(suspension) 용액을 형성하는 제1 단계; 상기 서스펜션 용액을 숙성(aging)시키는 제2 단계; 상기 숙성된 서스펜션 용액으로부터 파우더를 분리하는 제3 단계; 및 분리된 파우더를 건조 후 열처리하여 제1 촉매 파우더를 형성하는 제4 단계;를 포함하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 제1 촉매 파우더를 수소 분위기에서 환원시켜 제2 촉매 파우더를 형성하는 제5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 제2 촉매 파우더를 이산화탄소(CO2) 및 수소(H2)의 혼합가스의 흐름에 노출시켜 제3 촉매 파우더를 형성하는 제6 단계 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 제1 단계에서 상기 코발트 전구체와 상기 망간 전구체는 상기 반응 용액 내에서 코발트 이온과 망간 이온의 전체 몰 수에 대한 상기 망간 이온의 몰 수의 비가 3 이상 20 이하가 되도록 상기 반응 용액에 첨가된 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제13항에 있어서,상기 반응 용액에서 상기 코발트 전구체와 상기 망간 전구체의 전체 농도는 1
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제12항에 있어서,상기 염기성 침전제는 탄산나트륨(Na2CO3)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 제4 단계에서 상기 분리된 파우더들은 90 내지 110℃의 온도에서 건조된 후 300 내지 360℃의 온도 및 공기 흐름 조건 하에서 2 내지 5시간 동안 열처리되는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제16항에 있어서,상기 제1 촉매 파우더는 코발트 산화물 상, 망간 산화물 상 및 이들 각각에 나트륨이 도핑된 상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 제5 단계는 상기 제1 촉매 파우더를 관형 반응기 내에 고정한 후 320 내지 400℃의 온도에서 4 내지 8시간 동안 상기 관형 반응기 내부로 수소 가스를 공급하여 수행되고, 상기 제5 단계 동안 상기 제1 촉매 파우더는 금속 코발트 상, 코발트 산화물 상 및 망간 산화물 상을 포함하는 상기 제2 촉매 파우더로 변환되는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제18항에 있어서,상기 제6 단계는 상기 제2 촉매 파우더가 내부에 고정된 상기 관형 반응기 내부의 온도를 250 내지 300℃로 조절한 후 수소 및 이산화탄소의 혼합가스를 공급하여 수행되고, 상기 제6 단계 동안 상기 제2 촉매 파우더는 금속 코발트 상으로 형성된 코어; 및 상기 코어 표면에서 Co3O4 상 및 Co2C 상을 포함하는 혼합물로 형성되 쉘을 포함하는 상기 제3 촉매 파우더로 변환되는 것을 특징으로 하는, 이산화탄소의 수소화 반응용 촉매의 제조방법
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제19항에 있어서,상기 제6 단계 동안 상기 관형 반응기 내부의 압력은 3
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제19항에 있어서,상기 제6 단계 동안 상기 관형 반응기 내부에 수소(H2) 및 이산화탄소(CO2)가 2
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촉매가 고정된 관형 반응기 내부로 수소 및 이산화탄소의 혼합가스를 공급하여 이산화탄소의 수소화 반응을 유도함으로써 탄소수 5 이상의 탄화수소 화합물을 생성하는 방법에 있어서, 상기 촉매는 금속 코발트 상을 포함하는 코어; 및 상기 코어 표면에 위치하고, Co3O4 상 및 Co2C 상을 포함하는 쉘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄화수소 화합물의 합성 방법
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제22항에 있어서,상기 이산화탄소의 수소화 반응 동안 상기 관형 반응기 내부의 온도는 250 내지 300℃로 조절되는 것을 특징으로 하는, 탄화수소 화합물의 합성 방법
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제22항에 있어서,상기 이산화탄소의 수소화 반응 동안 상기 관형 반응기 내부의 압력은 3
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제22항에 있어서,상기 이산화탄소의 수소화 반응 동안 상기 관형 반응기 내부에 수소(H2) 및 이산화탄소(CO2)가 2
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제22항에 있어서,상기 생성된 탄소수 5 이상의 탄화수소 화합물에서 선형 파라핀의 비율은 90%이상 100% 미만인 것을 특징으로 하는, 탄화수소 화합물의 합성 방법
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