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a) 농업부산물 바이오매스를 활성탄소로 제조하는 공정; 및b) 상기 제조된 활성탄소의 표면을 플라즈마 처리하여 질소 또는 산소를 도입하는 공정;을 포함하며,상기 a) 공정은, a-1) 농업부산물 바이오매스를 비활성 분위기에서 열처리하는 공정;a-2) 상기 a-1) 공정의 산물을 알칼리 수용액에 투입하여 반응시키는 공정; 및a-3) 상기 a-2) 공정의 산물을 활성화제와 혼합한 다음, 비활성 분위기 하에서 열처리하는 공정;을 포함하는 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 a-1) 공정은, 비활성 분위기 하에서 300 내지 700℃로 열처리하는 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 a-2) 공정은,상기 a-1) 공정의 산물을 50 내지 120℃의 1 내지 8M 알칼리 수용액에 투입하여 반응시키는 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 a-3) 공정의 활성화제는 수산화칼슘(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 탄산칼륨(K2CO3), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 암모니아수(NH4OH) 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 a-3) 공정에서상기 a-2) 공정의 산물과 활성화제의 중량비는 1:1 내지 1:10인 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 a-3) 공정에서의 열처리 온도는 500 내지 1200℃인 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 b) 공정의 플라즈마 처리는,질소 또는 산소 가스를 유입한 다음, 전력 100 내지 500W, 주파수 10 내지 100kHz 조건 하에서 플라즈마 처리하는 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 b) 공정의 플라즈마 처리는,0분 초과 30분 이내로 수행하는 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료의 제조방법
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된, 바이오매스 기반 활성탄소 재료
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Al-Kα X-선원을 이용해 표면 XPS 원소 분석 시 at%로, O: 5 내지 15%, N: 1 내지 3%, Si: 1
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제10항에 있어서,Al-Kα X-선원을 이용해 표면 XPS C1s 세부 피크 분석 결과, 분할된 피크의 면적률값이 하기 C(1) 내지 C(4)를 만족하는 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료:C(1) : C-C결합 면적률 50 내지 70%;C(2) : C-0결합 및 C-N결합 면적률 15 내지 25%;C(3) : C=0결합 및 C=N결합 면적률 5 내지 15%;C(4) : O-C=O결합 면적률 0% 초과 10% 이하
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제10항에 있어서,Al-Kα X-선원을 이용해 표면 XPS N1s 세부 피크 분석 결과, 분할된 피크의 면적률 값이 하기 N(1) 내지 N(4)를 만족하는 것인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료:N(1) : 피리디닉N 면적률 10 내지 25%;N(2) : 피롤릭N 면적률 40 내지 65%;N(3) : 쿼터널리N 면적률 20 내지 30%;N(4) : 피리디닉 N+-O- 면적률 5 내지 15%
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제10항에 있어서,비표면적이 2500m2/g 이상인, 바이오매스 기반 활성탄소 재료
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제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 바이오매스 기반 활성탄소 재료를 포함하는, 전극
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제14항에 따른 전극을 포함하는, 전기화학소자
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