KR102225397B1 - 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치 - Google Patents

구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용액을 주입하여 촉매를 제조하는 코어-쉘 촉매 제조 장치와 상기 용액의 입자상 물질을 제거하는 필터 장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치는 촉매를 제조하기 위한 용액이 순환되는 관로; 관로와 연결되어 관로를 따라 순환되는 용액을 수용 및 배출하며, 촉매가 제조되는 공간이 마련되는 챔버; 챔버에 설치되는 전극; 전극에 전압을 인가하는 전원; 챔버에 수용되되, 챔버의 상, 하부면과 이격되게 챔버의 하부에 설치되어 챔버에 수용되는 용액의 입자상 물질을 여과하는 필터; 및 관로 내에 설치되되, 용액이 통과되는 공간을 형성하며, 관로를 따라 순환되는 용액의 입자를 분쇄하는 오리피스 어셈블리;를 포함하여 구성된다.

Description

구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치{Core-shell catalyst apparatus without moving parts}
본 발명은 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코어쉘 촉매 제조시 입자상 물질의 분산 및 전기적 접촉을 위한 구동부 없이 고정 필터가 구비된 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치에 관한 것이다.
촉매는 현대 산업사회에서 가장 널리 이용되는 고부가가치 소모재로 정제, 생산 등 다양한 산업용도를 가지고 있다. 수소제조, 수소화탈황 등 플랜트급의 충진탑 반응기 등의 대형제조시설부터 수소연료전지와 같은 소형장치까지 폭 넓은 범위로 사용되고 있다. 특히 수소연료전지의 경우, 오염물질을 배출하지 않는 친환경적인 에너지원으로서 기존 석유기반의 화석연료를 대체할 수 있는 높은 시장 잠재력을 가진 신산업으로 각광받고 있다.
수소연료전지는 수소를 직접 화학적으로 반응시켜 전기를 생성하는 시스템으로, 음극에서는 수소가 산화되고, 양극에서는 산소가 환원되어 물이 얻어지게 된다. 이러한 과정에서 수소연료전지의 작동온도는 약 50도 내지 100도 정도로 비교적 저온이며, 높은 에너지 밀도를 가지고 있는 장점이 있으나, 낮은 반응온도로 저출력이고, 다량의 백금 촉매 사용과 표면에 생기는 수증기의 제거 등 여러가지 문제점을 가지고 있다. 특히 전기 생성과정에서 일어나는 수 만번 이상의 산화환원반응은 촉매의 활성 저하 등을 야기시켜 결과적으로 연료전지의 성능을 저하시키고 있다.
그리고 기존 산업에서 플랜트급의 대형시설에서는 촉매의 균일성 및 순도가 큰 영향을 미치지 않았으나, 수소연료전지와 같이 백금 등의 귀금속 사용량이 크면서, 한정된 공간내에서 산화환원반응이 일어나는 경우에는 촉매 활성층의 균일성 및 순도가 제품 성능의 핵심 변수로 부각된다. 특히, 산화환원반응이 일어나는 동안에 용액에 용매와 함께 포함되는 입자상 물질을 제거하는 것이 제품 성능의 핵심 변수로 부각된다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0010715호에서는 백금계열 금속이 함유된 백금함유용액을 챔버 내에 투입하여 환원을 유도하여 백금계열의 나노입자를 생성하는 제조장치를 제안하였다. 그러나 상기의 종래기술은 백금함유용액을 분산 및 침전시키면서 전기적인 접촉을 가지게 하기 위해 많은 시간이 소요되며, 산화환원반응이 발생되는 반응기의 부피가 큰 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0010715호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 전해질의 흐름과정에서 전기전도체인 고정 필터를 구비하여 입자상 물질의 물리적 접촉을 확보할 수 있는 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명은 입자상 물질이 용액의 흐름에 따라 고정 필터에 흡착됨으로써, 전기적 연결성이 향상되어 Pd 환원 및 Cu UPD 과정의 시간 및 촉매의 품질을 개선시킬 수 있는 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전해질의 흐름 방향을 변경하는 제어를 통해 전구체의 분산 및 균일성 확보가 가능한 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치는 촉매를 제조하기 위한 용액이 순환되는 관로; 관로와 연결되어 관로를 따라 순환되는 용액을 수용 및 배출하며, 촉매가 제조되는 공간이 마련되는 챔버; 챔버에 설치되는 전극; 전극에 전압을 인가하는 전원; 챔버에 수용되되, 챔버의 상, 하부면과 이격되게 챔버의 내벽에 설치되어 챔버에 수용되는 용액의 입자상 물질을 여과하는 필터; 및 관로 내에 설치되되, 용액이 통과되는 공간을 형성하며, 관로를 따라 순환되는 용액의 입자를 분쇄하는 오리피스 어셈블리;를 포함하여 구성된다.
일 실시예에서, 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치는 용액이 관로 내에서 순환되도록 하는 펌프; 및 관로 내에 설치되며, 용액이 관로 내에서 순환되도록 유도하는 임펠러;를 포함하여 구성된다.
일 실시예에서, 필터는 챔버의 내벽에 설치되는 프레임; 및 프레임에 설치되어 챔버에 수용되는 용액의 입자상 물질을 여과하는 메쉬;를 포함하여 구성된다.
일 실시예에서, 메쉬는 티타늄, 니오비움, 금, 백금, 탄소 중 1개 이상을 포함한다.
일 실시예에서, 프레임은 티타늄, 니오비움, 탄소 중 1개 이상을 포함한다.
일 실시예에서, 필터는 프레임 간의 분리 또는 결합을 통해 형태 변형이 가능하다.
일 실시예에서, 오리피스 어셈블리는, 공간을 형성하는 제1 오리피스와 제2 오리피스; 및 용액이 공간을 통과하기 전에 용액의 입자를 분쇄하는 분쇄기;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터가 챔버에 투입된 산화환원반응을 위한 용액에 포함된 입자상 물질을 제거함으로써, 산화환원반응 시에 촉매 활성층의 균일성 및 순도를 향상시켜 제품 성능을 개선할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면, 오리피스 어셈블리가 용액의 입자를 분쇄함으로써, 용액의 순환 효율을 향상시켜 촉매의 제조 효율을 개선할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오리피스 어셈블리의 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치를 자세히 설명하도록 하겠다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치는 UPD(underpotential deposition) 반응을 수행하기 위한 장치로서 챔버(10), 관로(20), 오리피스 어셈블리(30), 임펠러(40), 전극(50), 전원(60), 필터(70), 펌프(80) 및 제어부(90)로 구성된다.
챔버(10)는 관로(20)를 따라 순환되는 용액을 수용 및 배출하며, UPD 반응을 기반으로 촉매가 제조되는 공간이 마련된다. 이러한 챔버(10)는 UPD 반응으로 인한 내산화성이 우수한 소재로 제조되는 것이 바람직할 것이며, 티타늄, 니오비움 및 탄소 중 1개 이상의 소재로 제조된다. 특히, 티타늄 또는 니오비움으로 제조되는 것이 바람직할 것이다.
그리고 챔버(10)는 관로(20)가 연결된 상부면 및 하부면과 각각 직교되는 측부면에 내벽(11)이 내부를 향해 너비방향으로 돌출된다.
내벽(11)은 도 1에 도시된 바와 같이, 필터(70)의 설치를 위해 필터(70)의 일측면과 결합된다. 이러한 내벽(11)에 의해 필터(70)는 챔버(10)의 내부에서 이탈되지 않고 위치가 고정된다.
관로(20)는 오리피스 어셈블리(30)와 임펠러(40)가 내부에 구성되며, 챔버(10) 및 펌프(80)와 연결된다. 이러한 관로(20)는 챔버(10)와 연결됨에 따라, 순환용액이 챔버(10) 내에 수용되도록 하거나 챔버(10)로부터 배출되는 순환용액이 외부로 배출되도록 한다. 여기서, 외부라 함은 사용된 용액을 처리하는 용액처리부(미도시)를 의미할 수 있다. 더 나아가, 관로(20)는 도면에 미도시된 용액주입부(미도시)와 연결되어 용액주입부(미도시)로부터 주입되는 용액을 순환시킬 수 있다.
오리피스 어셈블리(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 오리피스(300)와 제2 오리피스(310) 및 분쇄기(320)로 구성된다.
제1 오리피스(300)와 제2 오리피스(310)는 순환용액이 순환되는 관로(20) 내의 폭(B)보다 상대적으로 작은 폭(A)이 형성되도록 관로(20) 내에 서로 이격되게 설치된다. 이때, 순환용액은 폭(A)을 통과하면서 관로(20)를 따라 챔버(10)를 향해 순환된다. 한편, 제1 오리피스(300)와 제2 오리피스(310)는 통상적인 오리피스와 동일하게 양 끝단으로 갈수록 폭이 넓어지는 형태로 마련되는 것이 바람직할 것이다.
분쇄기(320)는 관로(20)를 따라 순환되는 순환용액의 입자를 분쇄한다. 구체적으로, 분쇄기(320)는 순환용액이 제1 오리피스(300)와 제2 오리피스(320)를 통과하기 전에 순환용액의 입자를 분쇄한다. 이를 위해, 분쇄기(320)는 순환용액이 제1 오리피스(300)와 제2 오리피스(310)를 통과하기 전의 순환공간인 제1 공간(200)과 인접한 관로(20)의 외측에 설치되는 것이 바람직할 것이다. 다만, 분쇄기(320)는 관로(20)의 외측이 아닌 제1 공간(200) 내에 설치되어 순환용액의 입자를 분쇄할 수 있다. 이러한 분쇄기(320)에 의해 순환용액은 일정 크기 이상의 입자가 분쇄된 후에 제1 오리피스(300)와 제2 오리피스(310)를 통과하여 관로(20) 내의 제2 공간(210)을 따라 순환되어 챔버(10)에 주입될 수 있다. 한편, 분쇄기(320)는 필터, 버블링장치, 건식장치, 습식장치, 파쇄장치 중 1개 이상을 포함하는 장치로 구성되어 순환용액의 입자를 분쇄할 수 있다. 다만, 분쇄기(320)는 상술한 장치가 아닌 다른 방식의 장치로 구성되어 순환용액의 입자를 분쇄할 수도 있다.
임펠러(40)는 관로(20) 내에 설치되어 순환용액의 순환을 유도한다. 이러한 임펠러(40)는 순환용액의 순환 효율을 향상시키기 위해 관로(20) 내에 일정 간격을 두고 복수의 임펠러(40a, 40b)로 구비되는 것이 바람직할 것이며, 더 나아가, 도면에 도시된 것보다 더 많게 구비될 수 있다. 그리고 임펠러(40)는 제어부(90)에 의해 작동되는 것으로 이해되는 것이 바람직할 것이다. 더 나아가, 임펠러(40)는 제어부(90)에 의해 순환용액의 순환 방향을 변경하여 순환용액에 포함된 전구체의 분산 및 균일성을 확보할 수 있다.
전극(50)은 기준전극(51), 카운터전극(52), 작업전극(미도시)으로 구성된다. 여기서, 기준전극(51)과 카운터전극(52)은 챔버(10)의 상부면에 구성되되 일부가 챔버(10)의 내부에 위치된다. 바람직하게, 기준전극(51)과 카운터전극(52)은 일부가 챔버(10)의 내부에 위치되어 챔버(10)의 용액에 담지된다. 이러한 기준전극(51)과 카운터전극(52)은 복수로 구성될 수 있으며, 챔버(10)의 상부면 뿐 아니라, 챔버(10)의 측부면 또는 하부면에 구성될 수 있고, 챔버(10)의 상부면, 측부면, 하부면이 각각 기준전극(51)과 카운터전극(52)의 역할을 수행할 수도 있다. 작업전극(미도시)도 마찬가지로, 복수로 구성될 수 있으며, 챔버(10)의 상부면, 측부면, 하부면에 구성될 수 있고, 챔버(10)의 상부면, 측부면, 하부면이 각각 작업전극(미도시)의 역할을 수행할 수도 있다.
전원(60)은 기준전극(51), 카운터전극(52), 작업전극(미도시)에 전압을 인가한다. 이러한 전원(60)은 기준전극(51), 카운터전극(52), 작업전극(미도시)에 전압을 인가함으로써, 챔버(10)의 내에서 UPD 반응이 발생되도록 한다. 이에, 챔버(10) 내에서는 UPD 반응에 의한 촉매가 제조된다. 한편, 전원(60)은 제어부(90)에 의해 작동되는 것으로 이해되는 것이 바람직할 것이다.
필터(70)는 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(10) 내에 수용되되, 내벽(11)에 측부면이 결합되어 챔버(10) 내에 수용되는 용액의 입자상 물질을 여과한다. 이러한 필터(70)는 프레임(71)과 메쉬(72)로 구성된다. 다만, 필터(70)의 구성은 일 실시예일 뿐이며, 입자상 물질을 여과하기 위한 구성이 추가적으로 구비될 수 있다.
프레임(71)은 필터(70)의 틀을 이루는 부재로서 내벽(11)에 결합된다. 이러한 프레임(71)은 내부식성, 내산화성 및 비활성을 감안할 때 티타늄, 니오비움, 탄소 중 1개 이상을 포함하는 물질로 이루어진다.
한편, 프레임(71)은 분리 또는 결합이 가능하게 구성되어 필터(70)의 형태 변형이 가능하도록 한다. 이러한 프레임(71)의 분리 또는 결합은 제어부(90)에 의해 이루어지는 것으로 이해되는 것이 바람직할 것이며, 이러한 제어부(90)의 제어는 유선(예: 케이블) 또는 무선(예: 와이파이, 블루투스)을 통해 이루어지는 것이 바람직할 것이다.
메쉬(72)는 프레임(71)에 설치되어 용액으로부터 입자상 물질을 여과한다. 이러한 메쉬(72)는 용액에 포함된 용매는 통과하되, 입자상 물질은 여과하도록 고분자 또는 금속으로 이루어진다. 더 나아가, 메쉬(72)는 내부식성, 내산화성 및 비활성을 감안할 때 티타늄, 니오비움, 금, 백금 등의 귀금속류 또는 카본을 포함하는 물질로 이루어진다.
한편, 필터(70)는 도 1에 도시된 바와 달리, 복수로 구비되어 내벽(11)의 사이에 설치될 수 있으며, 도 2에 도시된 삼각기둥형의 프레임(71)이 아닌 다른 형태의 프레임(71)으로 구성될 수 있으며, 프레임(71)의 분리 또는 결합을 통해 형태가 변형될 수 있다.
펌프(80)는 순환용액이 관로(20) 내에서 순환되도록 하기 위해 관로(20)에 설치된다. 이러한 펌프(80)는 용액주입부(미도시)로부터 관로(20)에 주입된 용액을 순환시켜 챔버(10)로 주입되도록 하며, 챔버(10)로부터 배출되는 순환용액을 순환시켜 외부로 배출되도록 한다. 그리고 펌프(80)는 순환용액의 순환 효율을 향상시키기 위해, 도 1에 도시된 바와 다르게 복수개로 구성되어 관로(20)에 설치될 수 있다.
제어부(90)는 분쇄기(320), 임펠러(40), 전원(60), 필터(70), 펌프(80)의 동작을 제어하여 챔버(10)에서 UPD 반응을 통한 촉매가 제조되도록 한다. 여기서, 제어부(90)는 유선(예: 케이블) 또는 무선(예: 와이파이, 블루투스)중 적어도 하나의 방식을 통해 상기 구성을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치는 챔버(10) 내에 입자상 물질의 농도를 측정하기 위한 적외선 광원(미도시)와 적외선 광원(미도시)이 방출하는 적외선을 감지하는 적외선 감지기(미도시)가 구성된다. 이러한 적외선 감지기(미도시)는 상업적으로 시판되는 제품을 이용하여 구성될 수 있다.
또한, 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치는 챔버(10) 내에 챔버(10)의 온도, 압력, 전압을 측정하는 센서(미도시)가 구성된다. 여기서, 센서(미도시)는 상술한 온도, 압력, 전압만 측정하는 것으로 한정하는 것이 아니라 용액의 종류, 용매(전구체)의 종류, 용매(전구체)의 함량 등의 다른 정보도 측정할 수 있다.
그리고 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치는 챔버(10)에 외측에 설치되어 용액의 종류, 용매(전구체)의 종류, 용매(전구체)의 함량, 온도, 압력, 전압, 입자상 물질의 농도 등을 출력하는 디스플레이부(미도시)가 구성된다. 여기서, 디스플레이부(미도시)는 LCD로 구성되는 것이 바람직할 것이며, 출력되는 정보를 사전에 입력하도록 연동된 키패드가 함께 구성되는 것이 바람직할 것이다.
또한, 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치는 초음파 분산장치(미도시)가 추가구성될 수 있다. 이때, 초음파 분산장치(미도시)는 직진형의 오목형보다 확산형의 블록형 또는 평면형을 구성하는 것이 용액 분산에 있어 바람직할 것이다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 챔버, 11: 내벽,
20: 관로, 30: 오리피스 어셈블리,
40: 임펠러, 50: 전극,
51: 기준전극, 52: 카운터전극,
60: 전원, 70: 필터,
71: 프레임, 72: 메쉬,
80: 제어부, 90: 펌프,
200: 제1 공간, 210: 제2 공간,
300: 제1 오리피스, 310: 제2 오리피스,
320: 분쇄기.

Claims (7)

  1. 촉매를 제조하기 위한 용액이 순환되는 관로;
    상기 관로와 연결되어 상기 관로를 따라 순환되는 용액을 수용 및 배출하며, 상기 촉매가 제조되는 공간이 마련되는 챔버;
    상기 챔버에 설치되는 전극;
    상기 전극에 전압을 인가하는 전원;
    상기 챔버에 수용되되, 상기 챔버의 하부에 설치되어 상기 챔버에 수용되는 용액의 입자상 물질을 여과하는 필터; 및
    상기 관로 내에 설치되되, 상기 용액이 통과되는 공간을 형성하며, 상기 관로를 따라 순환되는 용액의 입자를 분쇄하는 오리피스 어셈블리;를 포함하고,
    상기 오리피스 어셈블리는,
    상기 공간을 형성하는 제1 오리피스와 제2 오리피스; 및
    상기 용액이 공간을 통과하기 전에 상기 용액의 입자를 분쇄하는 분쇄기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용액이 상기 관로 내에서 순환되도록 하는 펌프; 및
    상기 관로 내에 설치되며, 상기 용액이 상기 관로 내에서 순환되도록 유도하는 임펠러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는,
    상기 챔버의 하부에 설치되는 프레임; 및
    상기 프레임에 설치되어 상기 챔버에 수용되는 용액의 입자상 물질을 여과하는 메쉬;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 메쉬는,
    티타늄, 니오비움, 금, 백금, 탄소 중 1개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 프레임은,
    티타늄, 니오비움, 탄소 중 1개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터는,
    상기 프레임 간의 분리 또는 결합을 통해 형태 변형이 가능한 것을 특징으로 하는 구동부가 없는 코어쉘 촉매 제조장치.
  7. 삭제
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004344760A (ja) 2003-05-22 2004-12-09 Nissan Motor Co Ltd 触媒製造装置及び触媒製造方法
JP2016126907A (ja) 2014-12-26 2016-07-11 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用コアシェル触媒の製造方法及び燃料電池用コアシェル触媒製造装置
KR101812903B1 (ko) * 2016-12-07 2017-12-27 한국에너지기술연구원 촉매 생산량 증대형 저전위도금 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100681169B1 (ko) 2005-07-19 2007-02-09 아주대학교산학협력단 플라즈마를 이용한 연료전지의 전극촉매용 백금계열나노입자의 제조방법 및 그 제조장치
KR101910254B1 (ko) * 2016-12-07 2018-10-19 한국에너지기술연구원 코어-쉘 촉매의 제조방법 및 이의 제조장치
KR102099645B1 (ko) * 2017-11-29 2020-04-13 한국에너지기술연구원 촉매 제조장치 및 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004344760A (ja) 2003-05-22 2004-12-09 Nissan Motor Co Ltd 触媒製造装置及び触媒製造方法
JP2016126907A (ja) 2014-12-26 2016-07-11 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用コアシェル触媒の製造方法及び燃料電池用コアシェル触媒製造装置
KR101812903B1 (ko) * 2016-12-07 2017-12-27 한국에너지기술연구원 촉매 생산량 증대형 저전위도금 장치

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