KR100832040B1 - 마이크로 반응기의 제조방법 - Google Patents

마이크로 반응기의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로 반응기 내부에 형성된 미세 유로에서의 촉매 반응을 수반하는 화학 반응을 일으키기 위하여 미세 유로가 촉매 층에 의한 막힘 현상이 없도록 미세 유로의 내벽에만 효과적으로 촉매 층을 코팅할 수 있는 방법을 제시한다. 본 발명에서는 슬러리 형태의 촉매 코팅액을 이용하여 채우기-건조법(fill and dry coating)을 적용함으로써, 마이크로 반응기의 미세 유로 내벽에만 촉매 층의 코팅이 이루어지도록 하였다. 또한 미세 유로 표면과 촉매 층과의 접착력 향상을 위하여 미세 유로 표면에 실리콘 산화막을 형성하였다. 본 발명의 기본 개념인 채우기-건조법에 따르면, 미세 유로의 크기와 더불어 촉매 슬러리의 점도에 따라 코팅되는 촉매 층의 두께 및 미세 유로의 막힘 현상에 영향을 주므로 이를 적절히 조절하여 최적화된 촉매 층을 갖는 마이크로 반응기를 얻을 수 있다.
마이크로 반응기, 미세 유로, 촉매 코팅액, 촉매 층, 슬러리

Description

마이크로 반응기의 제조방법 {Method for fabricating micro-reactor}
도 1a 내지 도 1c는 종래기술의 마이크로 반응기를 제조하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 공정단면도들;
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 반응기 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도들;
도 3은 Cu/ZnO/Al2O3 촉매가 본 발명의 실시예에 의해 코팅되어 있는 마이크로 반응기에 대해 미세 유로에 수직인 방향으로 절단한 단면을 전자주사현미경(FESEM)으로 관찰한 단면도; 및
도 4는 Pt/Al2O3 촉매가 본 발명의 실시예에 의해 코팅되어 있는 마이크로 반응기에 대해 미세 유로에 수직인 방향으로 절단한 단면을 전자주사현미경(FESEM)으로 관찰한 단면도이다.
* 도면 중의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
20: 실리콘 기판
22: 미세 유로
23: 실리콘 산화막 접착층
24: 촉매 코팅액
25: 촉매 층
26: 파이렉스 유리 기판
30: 시린지(syringe)
본 발명은 마이크로 반응기의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 미세 유로의 내벽에만 효과적으로 촉매 층이 코팅된 마이크로 반응기를 제조하는 방법에 관한 것이다.
MEMS 기술의 발달과 더불어 마이크로 크기의 미세 유로를 갖는 반응기에 대한 관심이 증대하고 있다. 수십 ~ 수백 마이크로미터의 너비 및 깊이를 갖는 미세 유로가 형성된 마이크로 반응기는 물질의 확산(mass transfer) 및 열 전달(heat transfer) 속도가 기존의 매크로 크기(macro scale)의 반응기에 비하여 매우 빠르며, 반응기의 정확한 온도 조절이 용이할 뿐만 아니라, 미세 유로에 의해 단위 부피당 활성 면적(active area)이 매우 넓어 원하는 생성물에 대한 전환율(conversion) 및 수율(yield)이 매우 높다는 장점을 갖는다.
도 1a 내지 도 1c는 종래기술의 마이크로 반응기를 제조하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 공정단면도들이다.
마이크로 반응기는 실리콘(silicon wafer), 유리(Pyrex glass), 알루미 늄(aluminum plate), 세라믹(ceramic), 스테인리스 스틸(stainless steel) 및 고분자(polymer) 등과 같은 여러 종류의 기판 위에 형성될 수 있다. 우선, 도 1a에 도시한 바와 같이, 이러한 기판(10) 위에 반도체 공정에 사용되는 습식식각(wet etching), 건식식각(dry etching), LIGA(LIthographie Galvanoforming Abformung) 공정을 비롯하여 인젝션 몰딩(injection molding), 밀링(milling), 터닝(turning), 드릴링(drilling), 펀칭(punching), 레이저미세가공(laser micromachining) 등과 같은 기계적인 방법 등을 이용하여 미세 유로(12)를 형성시키게 된다.
미세 유로가 형성된 기판은 반응물이 흐를 수 있도록 양극 접합(anodic bonding), 실리콘 용융 접합(silicon fusion bonding), 또는 중간매개층에 의한 접합(intermediate-layer assisted bonding) 중의 한 가지 방법에 의해 두 기판을 접합시켜 사용하게 된다. 그런데, 접합을 통하여 완성된 마이크로 반응기의 내벽은 촉매 반응을 위한 촉매 층의 코팅과정을 필요로 한다. 일반적으로 마이크로 반응기의 촉매 층 코팅을 위하여 사용되는 방법으로는 물리적 기상 증착법(physical vapor deposition), 화학적 기상 증착법(chemical vapor deposition), 양극 산화법(anodic oxidation method), 촉매의 충전(packing), 그리고 졸겔법(sol-gel method)을 이용한 딥코팅(dip coating) 및 워시코팅(wash coating) 등의 방법이 있다. 따라서, 도 1b에 도시한 바와 같이, 촉매 층(14)을 미세 유로(12)가 만들어진 기판(10) 상에 위에 열거한 코팅방법 중의 어느 하나를 이용하여 형성한다. 이어서, 도 1c에 도시한 바와 같이, 상판(16)을 기판(10)과 접합하여 마이크로 반응기를 완성한다. 그러나 이러한 방법에 의하면, 원하지 않는 부위(C)에까지 촉매 층의 코팅이 이루어짐으로써 상기의 두 기판의 접합 과정에서 촉매 층이 이물질로 작용하여 불완전한 접합을 형성시켜 반응물이 새어 나오는 현상이 발생하게 된다. 도 1c에서 원하지 않는 부위(C)에서의 촉매 층의 코팅을 강조하기 위해 도면 상에서 촉매 층을 다소 과장되게 나타내었다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 마이크로 반응기 제작 과정에 있어 불필요한 부위에 촉매가 코팅되는 것을 방지하고, 번거로운 제작 과정을 단순화시킬 뿐만 아니라, 반응기 접합 후에도 미세 유로의 내벽에만 효과적으로 촉매 층을 형성할 수 있는 마이크로 반응기 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 반응이 진행된 후에도 촉매 층의 균열 또는 벗겨지는 현상이 일어나지 않는 마이크로 반응기 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 마이크로 반응기 제조방법은: 미세 유로를 가지는 기판을 준비하고, 상기 기판 상에 산화물 층을 형성하는 제1 단계와; 상기 기판의 미세 유로에 촉매 코팅액을 흘려 넣어 상기 미세 유로를 채우는 제2 단계와; 상기 기판을 건조시켜 상기 촉매 코팅액에 포함된 용매의 표면 장력에 의해 미세 유로의 내벽에만 촉매 층을 형성하는 제3 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 단계가:
(a) 접합될 두 기판 중 적어도 하나의 기판에 미세 유로를 형성하는 단계와;
(b) 상기 두 기판을 접합하는 단계;
를 구비하는 것이 바람직하다.
삭제
한편, 상기 제3 단계에서 상기 기판을 건조시키는 단계는:
상기 기판을 상온에서 건조시키는 단계와;
상기 상온 건조된 기판을 상온보다 더 고온에서 열처리를 하는 단계;
를 구비하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 산화물 층이 Al2O3 막, SiO2 막, 상기 기판의 열 산화막 및 상기 기판의 자연 산화막으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나로 이루어진 것이 더욱 바람직하다. 상기 산화물 층이 상기 기판의 열 산화막일 경우, 상기 열 산화막이 열처리 온도 및 시간에 따라 달라지는 두께를 가지도록 할 수 있다. 더욱이, 상기 기판이 실리콘 기판이고, 상기 산화물 층이 상기 실리콘 기판의 열 산화막으로 이루어질 경우, 상기 실리콘 열 산화막이 300℃에서 3시간 동안 상기 실리콘 기판을 열처리함으로써 20 ~ 30Å의 두께로 형성되는 것이 더욱 더 바람직하다.
또한, 상기 기판은, 실리콘 웨이퍼(silicon wafer), 파이렉스 유리(Pyrex glass), 알루미늄(aluminum plate), 세라믹(ceramic), 스테인리스 스틸(stainless steel) 및 고분자(polymer)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
상기 촉매 코팅액은 고상의 촉매를 액상의 슬러리 형태로 만드는 것이 바람직하다.
또한, 상기 촉매 층에 의해 작용하는 촉매가, 백금(Pt), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 금(Au), 망간(Mn), 크롬(Cr), 이리듐(Ir), 구리(Cu), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 및 이들의 합금 촉매로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 촉매 층이, CeO2, Al2O3, SiO2, MgO, CaO, Fe2O3, ZrO2 및 TiO2로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 산화물 계열의 담체를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 미세 유로를 형성하는 단계는, 습식식각(wet etching), 건식식각(dry etching), LIGA(LIthographie Galvanoforming Abformung) 공정, 인젝션 몰딩(injection molding), 밀링(milling), 터닝(turning), 드릴링(drilling), 펀칭(punching) 및 레이저 미세가공(laser micromachining)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 이루어질 수 있다.
한편, 두 개의 기판을 접합시켜 마이크로 반응기를 제조할 경우, 두 기판을 접합하는 단계는, 양극 접합(anodic bonding), 실리콘 용융 접합(silicon fusion bonding) 및 중간매개층에 의한 접합(intermediate-layer assisted bonding)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 공정에 의해 이루어질 수 있다.
또한, 상기 촉매 코팅액은 산화물 계열의 물질이 포함된 촉매를 이용하여 만들어지는 것이 바람직하다.
상기 촉매 코팅액은 분쇄된 촉매를 용매인 증류수에 넣음으로써 만들어질 수도 있으며, 이 때 촉매 대비 증류수의 비율이 1:10 내지 1:2의 범위에 있는 것이 바람직하다.
상기 촉매 코팅액을 건조에 의해 제거할 때, 기판을 먼저 상온에서 건조시킨 후, 다시 상온보다 더 고온에서 열처리를 하는 방식을 선택할 경우, 상기 기판을 상온에서 건조시키는 시간은 1 ~ 10일인 것이 바람직하며, 이 때 상기 촉매 층이 Cu/ZnO/Al2O3라면 상기 고온에서의 열처리가 200 ~ 400℃에서, 3 ~ 10시간 동안 진행되는 것이 바람직하며, 상기 촉매 층이 Pt/Al2O3라면 상기 고온에서의 열처리가 300 ~ 600℃에서, 3 ~ 10시간 동안 진행되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 촉매 코팅액은, 전단율이 100 l/s일 때 2cp ~ 500cp의 점도를 가지도록 상기 증류수에 포함되는 촉매의 양이 조절되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 촉매 코팅액에 용매로서 증류수를 사용할 경우, 증류수에 알루미나 졸, 실리카 졸, 이소프로필알코올(IPA), 아세트산 및 폴리비닐알코올(PVA)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나를 더 첨가할 수도 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 반응기 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도들이다.
먼저, 도 2a와 같이, (110) 실리콘 기판(20) 상에 반도체 제조 공정에 적용되는 습식식각(wet etching) 방법에 의해 미세 유로(22)를 형성한다. 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 반응기의 용도가 마이크로 개질기인 경우 600 ㎛(너비) ⅹ 240 ㎛(깊이) ⅹ 37.5 cm(길이)인 미세유로를 형성하였고, 마이크로 반응기의 용도가 CO 제거기인 경우 600 ㎛(너비) ⅹ 240 ㎛(깊이) ⅹ 2.3 cm(길이)인 미세유로를 형성하였다. 본 실시예에서는 미세 유로(22)를 형성할 때, 습식 식각을 적용하였으나, 그 외에도 건식식각(dry etching), LIGA(LIthographie Galvanoforming Abformung) 공정, 인젝션 몰딩(injection molding), 밀링(milling), 터닝(turning), 드릴링(drilling), 펀칭(punching) 및 레이저 미세가공(laser micromachining)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나를 이용하여 미세유로를 형성하여도 무방하다.
이어서, 도 2b에 도시한 바와 같이, 미세 유로(22)가 형성된 실리콘 기판(20)을, 반응물이 미세 유로(22)의 내부를 따라 흐를 수 있도록, 파이렉스 유리 기판(26)과 양극 접합(anodic bonding)을 사용하여 두 기판을 접착시켜 마이크로 반응기의 기본 구조를 구현하였다. 본 실시예에서는 미세 유로가 형성되는 하부 기판으로 실리콘 기판(20)을 사용하고, 이에 접합되는 상부 기판으로 파이렉스 유리 기판(26)을 사용하였으나, 그 외에도 용도에 따라 알루미늄(aluminum plate), 세라믹(ceramic), 스테인리스 스틸(stainless steel) 및 고분자(polymer)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 재질로 된 기판을 사용하여도 좋다. 또한, 실리콘 기 판(20)과 파이렉스 유리 기판(26)을 접합함에 있어서 양극 접합을 사용하였으나, 그 외에도 실리콘 용융 접합(silicon fusion bonding)이나 중간매개층에 의한 접합(intermediate-layer assisted bonding)을 사용하여도 무방하다. 그리고, 미세 유로(22)를 하부 기판인 실리콘 기판(20)에만 형성한 것을 사용하였으나, 상부 기판인 파이렉스 유리 기판(26)에도 미세 유로를 형성하고 두 기판을 정렬하여 접합할 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 두 개의 기판을 접합하여 미세 유로를 형성하는 것에 대해 설명하였으나, 접합에 의해 형성되는 미세 유로 뿐만 아니라 하나의 기판에 형성된 미세 유로에도 본 발명의 개념이 당연히 적용될 수 있다.
그 다음, 추후에 형성될 촉매 층과 실리콘 기판(20) 표면과의 접착력을 증대시키기 위하여 얇은 접착층(adhesion layer)을 형성시키는 것이 바람직하다. 이러한 접착층으로는 Al2O3 막, SiO2 막, 기판의 열 산화막 또는 자연 산화막이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 실리콘 기판(20)을 사용하기 때문에 이를 열처리하면 얇은 실리콘 산화막(SiO2)이 형성된다는 점을 이용하여, 기판 접착에 의해 마이크로 반응기의 기본 구조가 구현된 결과물을 고로(furnace)에 넣고 300℃에서 3시간 동안 열처리하여, 도 2c에 도시된 바와 같이 미세 유로(22)의 내벽면에 접착층으로서 약 27Å의 실리콘 산화막(23)을 형성하였다. 본 실시예에서는 이와 같이 실리콘 산화막(23)을 형성하였으나, 산화물 층이 기판의 열 산화막일 경우, 이 열 산화막이 열처리 온도 및 시간에 따라 달라지는 두께를 가지도록 할 수도 있다. 한편, 접착층 용도의 실리콘 산화막(23) 형성 후에 촉매 층 코팅을 위하여 고상의 촉매를 액 상의 슬러리 형태로 코팅액을 제조할 필요가 있다. 이는 마이크로 반응기의 미세 유로(22) 내부로 촉매 코팅액을 흘려 넣기 위해 필수적인 과정이다. 본 발명의 기본 개념인 채우기-건조법(fill and dry coating)을 적용하기 위한 예로 마이크로 개질기 및 CO 제거기에 사용되는 Cu/ZnO/Al2O3와 Pt/Al2O3 촉매를 사용하였다. 펠릿(Pellet) 형의 Cu/ZnO/Al2O3는 갈아서 가루(powder)형태로 만들었다. 가루 형태의 두 촉매는 용매(solvent)로서 증류수를 사용하여 촉매와 증류수의 비율을 1:10에서 1:2의 다양한 비율로 섞어 볼 분쇄 통에 넣은 후 볼분쇄기(ball miller)를 사용하여 약 5일 동안 볼분쇄를 통하여 슬러리 형태의 촉매 코팅액을 제조하였다. 이 때, 사용되는 촉매는 접착층으로 사용되는 실리콘 산화막과 같은 특성을 나타내는 산화물을 포함하고 있어야 그 코팅 특성이 우수함을 나타내었다.
이러한 액상의 슬러리 형태로 코팅액은 추후에 형성될 촉매 층에 의해 작용하는 촉매가, 백금(Pt), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 금(Au), 망간(Mn), 크롬(Cr), 이리듐(Ir), 구리(Cu), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 및 이들의 합금 촉매로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상이 되도록 할 뿐 아니라, 촉매 층이, CeO2, Al2O3, SiO2, MgO, CaO, Fe2O3, ZrO2 및 TiO2로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 산화물 계열의 담체를 포함하도록 제조된다.
한편, 본 실시예에서는 촉매 코팅액을 만들기 위한 용매로서 증류수만을 사용하였으나, 필요에 따라 증류수에 알루미나 졸, 실리카 졸, 이소프로필알코올(IPA), 아세트산 및 폴리비닐알코올(PVA)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 를 첨가할 수도 있다.
이렇게 제조된 촉매 코팅액을 마이크로 반응기의 미세 유로(22) 내부로 흘려 넣어, 도 2d와 같이 유로 안을 촉매 코팅액(24)으로 가득 채워준다. 촉매 코팅액(24)을 미세 유로(22) 내부에 흘려 넣을 때 필요에 따라서 본 실시예에서와 마찬가지로 시린지(syringe; 30)를 사용할 수 있다.
이어서, 미세 유로(22) 내부의 촉매 코팅액(24)이 서서히 건조될 수 있도록 상온에서 2~5일 동안 건조시켰다. 그 다음, 완전 건조 및 촉매 층과 접착층과의 접착력 증대를 위하여 Cu/ZnO/Al2O3는 300℃에서, Pt/Al2O3 촉매는 500℃에서 3시간 동안 열처리 과정을 수행하여, 도 2e와 같이 미세 유로(22)의 내벽 상의 접착층인 실리콘 산화막(23) 상에만 촉매 층(25)을 형성하였다.
상기한 바와 같이 본 발명의 개념인 채우기-건조법(fill and dry coating)을 사용하여 마이크로 반응기 내부에 형성된 촉매 층을 전자주사현미경을 통하여 단면을 관찰하여 코팅 특성을 관찰하였다. 도 3은 Cu/ZnO/Al2O3 촉매가 본 발명의 실시예에 의해 코팅되어 있는 마이크로 반응기에 대해 미세 유로에 수직인 방향으로 절단한 단면을 전자주사현미경(FESEM)으로 관찰한 단면도이며, 도 4는 마찬가지 방법으로 Pt/Al2O3 촉매가 코팅되어 있는 모습을 보인 단면도이다.
그 결과 Cu/ZnO/Al2O3는 1:5(촉매:증류수) 비율의 촉매 코팅액을 사용하였을 경우 약 20 ㎛ 두께의 촉매 층이 유로 내부의 네 면에 고르게 형성되었으며, Pt/Al2O3 촉매의 경우 1:10 비율의 촉매 코팅액을 사용하였을 경우 약 10 ㎛ 내외의 촉매 층이 미세 유로 내부에 균일하게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 촉매와 증류수와의 비율을 달리하여 촉매 코팅액의 점도를 다르게 할 경우 형성되는 촉매 층의 두께는 코팅액 내의 촉매의 비율이 증가할수록 점도와 더불어 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 확인하기 위해 Cu/ZnO/Al2O3에 대하여 1:10, 1:5, 1:2의 세 종류의 비율에 대하여 측정하였는데, 그 결과 각각의 비율에 대하여 전단율 100 1/s 일 때, 2.42 cp, 7.71 cp, 403.34 cp의 점도를 나타내었다. 그러나 촉매와 증류수의 비율이 1:2 이상일 경우 촉매 코팅액의 점도가 필요 이상으로 높아져 건조되면서 미세 유로 내부를 막아 반응물의 원활한 흐름을 막는 요인으로 작용하였다. 따라서, 촉매 코팅액을 만들 때, 전단율이 100 l/s이면 2cp ~ 500cp의 점도를 가지도록 상기 증류수에 포함되는 촉매의 양이 조절되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 개념인 채우기-건조법(fill and dry coating)에 의해 코팅된 촉매 층을 가진 마이크로 반응기를 이용하여 메탄올 개질 반응 및 CO 선택적 산화반응을 한 경우, 이러한 반응 후에도 촉매 층이 균열되거나 벗겨지는 현상 없이 미세 유로의 벽에 대한 촉매 층의 접착력이 우수함을 확인할 수 있었다.
본 발명의 실시예에 대해 상기와 같이 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않고, 이와 관련된 모든 분야에서의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상적 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.
본 발명에 따르면, 미리 접합된 마이크로 반응기를 구성하는 미세 유로 내부 벽에만 효과적으로 촉매 층이 형성되도록 할 수 있다. 기존의 방법들에서는 마이크로 반응기 제작 과정에서 반응기 접합 전에 촉매의 코팅이 이루어져야 한다. 이로 인하여 접합부위에까지 촉매 층의 코팅이 되어 마이크로 반응기를 만들기 위하여 두 개의 기판을 서로 부착할 때, 이물질로 작용하여 불완전한 접합이 되어 반응물이 틈새로 새어 나오게 되는 문제점을 낳는다. 한편 이러한 불필요한 부위로의 촉매 코팅을 막기 위한 추가 공정이 발생되는 번거로움이 생긴다. 또한 기존의 방법들은 충분히 두꺼운 촉매 층 형성에 한계가 있던 반면, 본 발명의 기본 개념인 채우기-건조법(fill and dry coating)은 촉매 코팅액 제조시 촉매와 용매와의 비율을 적절히 조절함으로써 점도를 조절하여 두터운 촉매 층 형성을 이룰 수 있다.

Claims (21)

  1. 미세 유로를 가지는 기판을 준비하고, 상기 기판 상에 산화물 층을 형성하는 제1 단계와;
    상기 기판의 미세 유로에 촉매 코팅액을 흘려 넣어 상기 미세 유로를 채우는 제2 단계와;
    상기 기판을 건조시켜 상기 촉매 코팅액에 포함된 용매의 표면 장력에 의해 미세 유로의 내벽에만 촉매 층을 형성하는 제3 단계;
    를 구비하는 마이크로 반응기 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 단계가:
    (a) 접합될 두 기판 중 적어도 하나의 기판에 미세 유로를 형성하는 단계와;
    (b) 상기 두 기판을 접합하는 단계;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제3 단계에서 상기 기판을 건조시키는 단계가:
    상기 기판을 상온에서 건조시키는 단계와;
    상기 상온 건조된 기판을 상온보다 더 고온에서 열처리를 하는 단계;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 산화물 층이 Al2O3 막, SiO2 막, 상기 기판의 열 산화막 및 상기 기판의 자연 산화막으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 산화물 층이 상기 기판의 열 산화막일 경우, 상기 열 산화막이 열처리 온도 및 시간에 따라 달라지는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 기판이 실리콘 기판이며, 상기 산화물 층이 상기 실리콘 기판의 열 산화막으로 이루어질 경우, 상기 실리콘 열 산화막이 300℃에서 3시간 동안 상기 실리콘 기판을 열처리함으로써 20 ~ 30Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기판이, 실리콘 웨이퍼(silicon wafer), 파이렉스 유 리(Pyrex glass), 알루미늄(aluminum plate), 세라믹(ceramic), 스테인리스 스틸(stainless steel) 및 고분자(polymer)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 촉매 코팅액이 고상의 촉매를 액상의 슬러리 형태로 만든 것임을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 촉매 층에 의해 작용하는 촉매가, 백금(Pt), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 금(Au), 망간(Mn), 크롬(Cr), 이리듐(Ir), 구리(Cu), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 및 이들의 합금 촉매로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 촉매 층이, CeO2, Al2O3, SiO2, MgO, CaO, Fe2O3, ZrO2 및 TiO2로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 산화물 계열의 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  13. 제2항에 있어서, 상기 미세 유로를 형성하는 단계가, 습식식각(wet etching), 건식식각(dry etching), LIGA(LIthographie Galvanoforming Abformung) 공정, 인젝션 몰딩(injection molding), 밀링(milling), 터닝(turning), 드릴링(drilling), 펀칭(punching) 및 레이저 미세가공(laser micromachining)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  14. 제2항에 있어서, 상기 두 기판을 접합하는 단계가, 양극 접합(anodic bonding), 실리콘 용융 접합(silicon fusion bonding) 및 중간매개층에 의한 접합(intermediate-layer assisted bonding)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 공정에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 촉매 코팅액이 산화물 계열의 물질이 포함된 촉매를 이용하여 만들어진 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 촉매 코팅액이 분쇄된 촉매를 용매인 증류수에 넣음으로써 만들어지며, 촉매 대비 증류수의 비율이 1:10 내지 1:2의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  17. 제4항에 있어서, 상기 기판을 상온에서 건조시키는 시간이 1 ~ 10일인 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  18. 제4항에 있어서, 상기 촉매 층이 Cu/ZnO/Al2O3인 경우에 상기 고온에서의 열처리가 200 ~ 400℃에서, 3 ~ 10시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  19. 제4항에 있어서, 상기 촉매 층이 Pt/Al2O3인 경우에 상기 고온에서의 열처리가 300 ~ 600℃에서, 3 ~ 10시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 촉매 코팅액은, 전단율이 100 l/s일 때 2cp ~ 500cp의 점도를 가지도록 상기 증류수에 포함되는 촉매의 양이 조절되는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
  21. 제16항에 있어서, 상기 용매인 증류수에 알루미나 졸, 실리카 졸, 이소프로필알코올(IPA), 아세트산 및 폴리비닐알코올(PVA)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 마이크로 반응기 제조방법.
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