질소(N)가 도핑된 탄소 지지체;상기 탄소 지지체 상에 도핑되는 p-블록(p-block) 원소;상기 질소(N)와 상기 p-블록 원소 사이에 배위 결합을 형성하는 전이금속을 포함하고,하기 화학식 1로 표시되는 결합구조를 갖는 것인,전기화학 반응용 촉매.[화학식 1]M-XnN4-n상기 화학식 1에서 M은 전이금속이며, X는 p-블록원소이며, n은 1 내지 3의 정수.

제1항에 있어서,상기 전기화학 반응은 질소의 암모니아 전환 반응; 또는 이산화탄소 환원 반응인 것인,전기화학 반응용 촉매.

제1항에 있어서,상기 탄소 지지체는 탄소나노튜브(carbon nanotubes; CNTs), 작용화된 CNTs, 그래핀(graphene), 그래핀 옥사이드, 환원된 그래핀 옥사이드(reduced graphene oxides), 그래파이트(graphites), 풀러렌(fullerenes), 벅키튜브(buckytubes), 다이아몬드, 무정형 탄소(amorphous carbons), 기상-성장된 탄소나노섬유(vapor-grown carbon nanofibers), 슈퍼 P 탄소(Super P carbon), 켓젠 블랙 카본(Ketjen Black carbon), 탄소 섬유(carbon fibers), 하드 카본(hard carbons), 중공 탄소나노입자(hollow carbon nanoparticles), 마이크로다공성 탄소나노입자, 메소다공성(mesoporous) 탄소나노입자, 탄소나노래틀(carbon nanorattles), 글루코오스, 폴리아크릴로나이트릴 및 키토산으로 이루어진 군에서 선택되는 것인,전기화학 반응용 촉매.

제1항에 있어서,상기 p-블록 원소는 붕소(B) 원소, 인(P) 원소, 셀레늄(Se) 원소 및 황(S) 원소로 이루어진 군에서 선택되는 것인,전기화학 반응용 촉매.

제4항에 있어서,상기 p-블록 원소는 붕소(B) 원소인 것인,전기화학 반응용 촉매.

제1항에 있어서,상기 전이금속은 망간(Mn), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 철(Fe), 바나듐(V), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 아연(Zn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 팔라듐 (Pd), 루테늄 (Ru), 인듐(In), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 로듐(Rh), 오스뮴(Os) 및 탄탈럼(Ta)으로 이루어진 군에서 선택되는 것인,전기화학 반응용 촉매.

제6항에 있어서,상기 전이금속은 망간(Mn)인 것인,전기화학 반응용 촉매.

제1항에 있어서,상기 전이금속의 함량은 0.5 내지 15 wt%인 것인,전기화학 반응용 촉매.

질소(N)가 도핑된 탄소 지지체 수용액에 전이금속 전구체 수용액을 일정하게 투입하는 단계;상기 탄소 지지체 수용액에 p-블록 원소 전구체와 금속염을 투입하여 열처리 전구체를 제조하는 단계;상기 열처리 전구체를 열처리 하여 중간체를 제조하는 단계; 및상기 중간체를 산 처리(acid washing)하는 단계를 포함하는,전기화학 반응용 촉매의 합성방법.

제9항에 있어서,상기 탄소 지지체는 탄소나노튜브(carbon nanotubes; CNTs), 작용화된 CNTs, 그래핀(graphene), 그래핀 옥사이드, 환원된 그래핀 옥사이드(reduced graphene oxides), 그래파이트(graphites), 풀러렌(fullerenes), 벅키튜브(buckytubes), 다이아몬드, 무정형 탄소(amorphous carbons), 기상-성장된 탄소나노섬유(vapor-grown carbon nanofibers), 슈퍼 P 탄소(Super P carbon), 켓젠 블랙 카본(Ketjen Black carbon), 탄소 섬유(carbon fibers), 하드 카본(hard carbons), 중공 탄소나노입자(hollow carbon nanoparticles), 마이크로다공성 탄소나노입자, 메소다공성(mesoporous) 탄소나노입자, 탄소나노래틀(carbon nanorattles), 글루코오스, 폴리아크릴나이트릴 및 키토산으로 이루어진 군에서 선택되는 것인,전기화학 반응용 촉매의 합성방법.

제9항에 있어서,상기 전이금속은 망간(Mn), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 철(Fe), 바나듐(V), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 아연(Zn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 팔라듐 (Pd), 루테늄 (Ru), 인듐(In), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 로듐(Rh), 오스뮴(Os) 및 탄탈럼(Ta)으로 이루어진 군에서 선택되는 것인,전기화학 반응용 촉매의 합성방법.

제9항에 있어서,상기 p-블록 원소는 붕소(B) 원소, 인(P) 원소, 셀레늄(Se) 원소 및 황(S) 원소로 이루어진 군에서 선택되는 것인,전기화학 반응용 촉매의 합성방법.

제9항에 있어서,상기 p-블록 원소 전구체는 p-블록 원소를 포함하는 산성(acid) 물질인 것인,전기화학 반응용 촉매의 합성방법.

제13항에 있어서,상기 산성 물질은 아세트산(Acetic Acid), 황산(H2SO4), 염산(HCl), 과염소산(HClO4), 인산(H3PO4) 또는 질산(HNO3)인 것인,전기화학 반응용 촉매의 합성방법.

제13항에 있어서,상기 산성(acid) 물질의 농도는 1 mM 내지 1 M인 것인,전기화학 반응용 촉매의 합성방법.

제9항에 있어서,상기 금속염은 금속 클로라이드, 금속 카보네이트 또는 금속 나이트레이트인 것인,전기화학 반응용 촉매의 합성방법.