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- 본 발명의 목정은 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 고분자 소재 및 전극 소재를 화학적 열화로부터 보호하기 위하여, 금속-유기 골격체(MOF)와 세륨 산화물(CeO2,Ceria) 간의 혼성 구조를 가지는 산화방지제를 도입하여 장기적인 내구성을 개선시키는 것을 목표로 하고자 하는 것임. - 본 발명의 차별성은 (1)기존의 염이나 나노입자 기반의 산화방지제가 아닌 MOF와의 혼성 구조로 구성된 산화방지제라는 점, (2) MOF과 세륨 산화물의 헤테로 구조를 형성을 통한 산화-환원 반응 쌍 형성 (3) 산화-환원 반응 쌍을 기반으로 나타나는 산화방지제 성능 향상 및 표면 재생 반응 속도 개선, (4) 이러한 산화방지제가 도입된 PEMFC 소자 제작을 통한 물리, 화학적 내구성 증가를 목표로 하는 것임. - 본 발명의 실시예에서는 수계 환경에서 구동되는 PEMFC 소자의 조건을 고려하여 물에서 안정한 것으로 알려진 지르코늄(Zr) 기반의 금속-유기 골격체를 활용, 세륨 산화물 나노입자를 성장시킨 산화방지제를 제조하였고, 이들의 활성산소종 제거 활성 및 촉매층 첨가 후 화학적 내구성 향상에 대한 평가를 수행하였음. - 상용 세륨 산화물 나노 입자와 달리, 금속-유기 골격체와 혼성화 된 산화방지제 나노 입자가 촉매층에 도입 되었을 때 촉매층의 초기 성능 저하가 없음과 동시에 활성산소종 존재 하에서 화학적 내구성이 개선 되었음을 보였음.