에너지기술연구원, CVD로 맞춤형 촉매 제조 — 에틸렌 수율 29배 향상

한국에너지기술연구원 김희연 책임연구원 연구팀이 미국 브룩헤이븐국립연구소, 서울대, 일본 국립재료과학연구소와 함께 반도체 공정인 화학기상증착(CVD)을 촉매 제조에 접목해 원자 단위로 구조를 제어하는 기술을 개발했다. 연구팀은 망간(Mn) 입자 표면에만 텅스텐(W) 원자를 선택적으로 증착해 메탄을 에틸렌으로 전환하는 촉매를 만들었다. 실험 결과 촉매 활용률은 기존 액상법 대비 약 28%에서 82%로, 메탄 전환율은 6.9%에서 51.7%로 높아졌고 에틸렌 수율은 0.9%에서 26.0%로 상승했다. 800도에서 180시간 운전해도 원자가 뭉치지 않아 안정적인 성능을 유지했으며, 연구팀은 기술성숙도를 시제품 단계인 4단계로 평가했다. 연구 결과는 국제학술지 케미컬 엔지니어링 저널에 게재됐다.

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