(57)【要約】【課題】排ガス触媒用ナノ粒子担持方法及び排ガス触媒製造方法の提供。【解決手段】同軸型真空アーク蒸着源１を用い、真空雰囲気中で、トリガ電極１３とカソード１２との間にパルス電圧を印加してトリガ放電を発生させ、カソード１２とアノード１１との間にコンデンサと直流電源とを接続し、３６０μＦ以上１０８０μＦ以下のコンデンサ容量にて、６０〜１００Ｖの直流放電電圧を印加して間欠的にアーク放電を誘起させ、生成される触媒金属の荷電粒子を、担体としてのアルミナ粉、ジルコニウム、又はランタノイドからなる金属の酸化物が混入されているアルミナ粉の表面に供給、蒸着せしめ、触媒金属ナノ粒子の担持された担体からなる触媒を得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のトリガ電極と、触媒金属材料からなる蒸発材料部材を有する円柱状のカソードとが、円筒状の絶縁碍子を介して同軸状に隣接して固定されて配置され、前記円柱状のカソードの周りに同軸状に円筒状のアノードが離間して配置されている同軸型真空アーク蒸着源を備えた真空チャンバからなる蒸着装置を用い、真空雰囲気中で、前記トリガ電極とカソードとの間にパルス電圧を印加してトリガ放電を発生させ、前記カソードとアノードとの間にコンデンサと直流電源とを接続し、３６０μＦ以上１０８０μＦ以下のコンデンサ容量にて、６０〜１００Ｖの直流放電電圧を印加して間欠的にアーク放電を誘起させ、前記蒸発材料部材から生成される荷電粒子を前記真空チャンバ内に放出させ、この荷電粒子を、前記真空チャンバ内に載置した容器内に入れられた担体としてのアルミナ粉、ジルコニウム、又はランタノイドからなる金属の酸化物が混入されているアルミナ粉の表面に供給して蒸着せしめ、触媒金属ナノ粒子の担持された担体からなる触媒を形成することを特徴とする排ガス触媒の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の排ガス触媒の製造方法において、触媒金属材料が、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＲｈから選ばれた少なくとも１種の金属、又はこれら金属の２種以上からなる合金であることを特徴とする排ガス触媒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸型真空アーク蒸着源を用いた排ガス触媒の製造方法に関し、特に自動車やオートバイ、ボイラ等の内燃機関からの排ガスを処理することができる触媒を提供する排ガス触媒の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境汚染の観点から、自動車等の排ガスは大きな社会問題化しており、この排ガスの処理に関する多くの技術が提案されている。自動車の排ガスには、ＣＨ系ガス、ＣＯ系ガス、ＮＯｘ系ガスの３種類のガスがあり、各種の排ガス触媒を用いてこれらのガスを分解処理し、無毒化することが行われている。
【０００３】
従来の排ガス触媒は、主として湿式法により製作される。例えば、図１に示すように、まず地金の白金を粉砕して粉末にし、この粉末を溶媒（例えば、塩酸）に溶解せしめて白金の水溶性塩（例えば、塩化白金酸）とする。この塩化白金酸にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粉を添加して攪拌し、白金担持アルミナ粉の懸濁されているスラリーを調製し、得られたスラリーをハニカム形状基体（担体本体）に塗布し、焼成し、基体に白金が担持された排ガス触媒を製造している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、乾式成膜法であるレーザーアブレーション法を用いて、有毒ガスに対する分解触媒及び／又は吸着剤として機能するガス浄化材料を製造することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４１０９２号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００５−１２５２５９号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した湿式法により、アルミナ粉に白金を担持せしめる工程では、白金地金を粉砕して粉末にする際に白金の損失が発生し、また、白金粉末を溶媒に溶解せしめて水溶性塩である塩化白金酸にする際にも白金の損失が発生する。さらに、この塩化白金酸にアルミナ粉を添加してアルミナ粉に白金を担持させ、白金担持アルミナ粉の懸濁されているスラリーを調製する際にも白金の損失が発生する。このように白金の損失が大きい上、得られた触媒の機能が必ずしも満足できるものではないという問題がある。また、湿式法で担持せしめた触媒は、高温領域での分解反応の機能が低下するという問題もある。
【０００７】
また、乾式法であるレーザーアブレーション法により得られた浄化材料は、高温領域（４００℃以上）での分解反応の機能が必ずしも満足するものではないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、上述の従来技術の問題点を解決することにあり、同軸型真空アーク蒸着源を用いた排ガス触媒の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の排ガス触媒の製造方法は、円筒状のトリガ電極と、触媒金属材料からなる蒸発材料部材を有する円柱状のカソードとが、円筒状の絶縁碍子を介して同軸状に隣接して固定されて配置され、前記円柱状のカソードの周りに同軸状に円筒状のアノードが離間して配置されている同軸型真空アーク蒸着源を備えた真空チャンバからなる蒸着装置を用い、真空雰囲気中で、前記トリガ電極とカソードとの間にパルス電圧を印加してトリガ放電を発生させ、前記カソードとアノードとの間にコンデンサと直流電源とを接続し、３６０μＦ以上１０８０μＦ以下のコンデンサ容量にて、６０〜１００Ｖの直流放電電圧を印加して間欠的にアーク放電を誘起させ、前記蒸発材料部材から生成される荷電粒子を前記真空チャンバ内に放出させ、この荷電粒子を、前記真空チャンバ内に載置した容器内に入れられた担体としてのアルミナ粉、ジルコニウム、又はランタノイドからなる金属の酸化物が混入されているアルミナ粉の表面に供給して蒸着せしめ、触媒金属ナノ粒子の担持された担体からなる触媒を形成することを特徴とする。
【００１０】
コンデンサ容量が３６０μＦ未満であるとナノ粒子が形成されにくく、１０８０μＦを超えるとナノ粒子の粒径が不均一になってしまう。放電電圧が６０Ｖ未満であると放電がたちにくくなり、１００Ｖを超えると、ナノ粒子の粒径が不均一になってしまう。
【００１１】
同軸型真空アーク蒸着源を用いることにより、高温領域で高活性な金属ナノ粒子担持触媒を製造することが可能となる。
【００１２】
上記排ガス触媒の製造方法において、触媒金属材料が、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、銀（Ａｇ）、及びロジウム（Ｒｈ）から選ばれた少なくとも１種の金属、又はこれら金属の２種類以上からなる合金であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、同軸型真空アーク蒸着源を用いることにより、担体に触媒金属ナノ粒子が担持されてなる、高温領域で高活性な排ガス触媒を製造することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る排ガス触媒の製造方法の実施の形態によれば、円筒状のトリガ電極と、パラジウムからなる蒸発材料部材を有する円柱状のカソードとが、円筒状の絶縁碍子を介して同軸状に隣接して固定されて配置され、前記円柱状のカソードの周りに同軸状に円筒状のアノードが離間して配置されている同軸型真空アーク蒸着源を備えた真空チャンバからなる蒸着装置を用い、１〜１０−５Ｐａの真空雰囲気中で、担体を熱源で加熱することなく、前記トリガ電極とカソードとの間にパルス電圧を印加してトリガ放電を発生させ、前記カソードとアノードとの間にコンデンサと直流電源とを接続し、３６０μＦ以上１０８０μＦ以下のコンデンサ容量にて、６０〜１００Ｖの直流放電電圧を印加して間欠的にアーク放電を誘起させ、前記パラジウムから生成される荷電粒子を前記真空チャンバ内に放出させ、この荷電粒子を、前記真空チャンバ内に載置した容器内に入れられた、担体としてのアルミナ粉又はＬａ２Ｏ３等のアルミナ以外の金属酸化物を微量混入してなるアルミナ粉の表面に供給して蒸着せしめ、パラジウムナノ粒子の担持された担体からなる排ガス触媒を形成することができる。
【００１５】
かくして得られた排ガス触媒は、高温領域で高活性な金属ナノ粒子担持触媒であり、ＣＨ系ガス、ＣＯ系ガス、ＮＯｘ系ガスの排ガスを分解処理し、無毒化することができる。
【００１６】
上記蒸発材料部材を構成する触媒金属材料としては、Ｐｄ以外に、例えば、Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｇ、及びＲｈ等から選ばれた少なくとも１種の金属、及びこれら金属の２種類以上からなる合金等を挙げることができる。
【００１７】
上記担体としては、アルミナ粉以外に、ジルコニア、マグネシア、チタニア、セリア、及びシリカ等を挙げることができ、また、アルミナ粉等に混入する金属酸化物としては、ＺｒＯ２やＬａ２Ｏ３以外に、例えば、ＣｅＯ２、及びＹｂ２Ｏ３等を挙げることができる。アルミナ粉等に混入する金属酸化物の量は、例えば、アルミナ：９７ｗｔ％に対して金属酸化物：３ｗｔ％であれば、触媒活性の優れた所望の金属ナノ粒子を製造することができる。
【００１８】
本発明で使用できる同軸型真空アーク蒸着源としては、特に制限される訳ではない。例えば(株)アルバック製：ＡＲＬ−３００等を使用することができる。
【００１９】
本発明で用いる同軸型真空アーク蒸着源を備えた真空チャンバからなる蒸着装置の一構成例について、図２を参照して、以下説明する。
【００２０】
カソード１２は、円柱状であり、全体が上記したような触媒金属材料で構成されていてもよいし、一端がこれらの触媒金属材料で構成され、他端が棒状電極で構成されていてもよい。カソード１２は、触媒金属材料が真空チャンバ２内部へ放出され、被処理基体である担体表面に供給され得るように、担体に対向して設置されることが好ましい。このカソード１２は、円筒状のトリガ電極１３と円筒状の絶縁碍子（以下、ハット型碍子と称す）１４とに密接して挿通されている。
【００２１】
かくして、本発明で用いる同軸型真空アーク蒸着源は、円筒状のトリガ電極１３と円柱状のカソード１２とが円筒状のハット型碍子１４を介して同軸状に隣接して固定されて配置され、円柱状のカソード１２の周りに同軸状に円筒状のアノード１１が離間して配置されるように構成されている。
【００２２】
ハット型碍子１４は、カソード１２とトリガ電極１３との間に配置されており、中心からカソード１２、ハット型碍子１４、トリガ電極１３の順序で並んでいる。カソード１２とハット型碍子１４とトリガ電極１３との３つの部品は、密着させ、図示していないが、ネジ等で密着、固定させて取り付けられている。アノード１１及びトリガ電極１３の材質は、例えばステンレスであり、また、ハット型碍子の材質は、例えばアルミナである。
【００２３】
アノード１１とトリガ電極１３とカソード１２とは、相互に絶縁されており、カソード１２とアノード１１との間には、直流電源１５ａとコンデンサユニット１５ｂとを有するアーク電源が接続され、トリガ電極１３にはトリガ電源１６が接続され、各電極１１、１２には異なる電圧が印加できるように構成されている。このコンデンサユニット１５ｂは、複数のコンデンサを複数並列に接続してなるユニットである。図２には１つのコンデンサを示してあるが、コンデンサの数は、適宜、用途に応じて増減可能である。例えば、１つの容量が３６０μＦ（耐圧：４００Ｖ）のコンデンサを５つ並列に接続すれば容量１８００μＦとなり、３つ並列に接続すれば容量１０８０μＦとして使用することもできる。また、２２００μＦ（耐圧１００Ｖ）のコンデンサを４つ並列に接続し、容量８８００μＦとして使用することもできる。
【００２４】
コンデンサユニット１５ｂの各端部は、それぞれがアノード１１、カソード１２に接続され、コンデンサユニット１５ｂと直流電源１５ａとは、並列接続されている。直流電源１５ａは、例えば、１００Ｖで数Ａの電流を流す能力を有する電源であり、コンデンサユニット１５ｂに対して、一定の充電時間で充電されるように構成されている。
【００２５】
トリガ電源１６は、パルストランスからなり、入力２００Ｖのμｓのパルス電圧を約１７倍に変圧して３．４ｋＶ（数μＡ）、極性：プラスにして出力できるように構成されており、変圧された電圧を、カソード１２に対して正の極性となるトリガ電極１３に印加できるように接続されている。すなわち、トリガ電源１６のプラス出力端子は、トリガ電極１３に接続され、そのマイナス端子は、アーク電源（直流電源１５ａ）のマイナス出力側端子と同じ電位に接続されて、カソード１２に接続されている。直流電源１５ａのプラス端子は、グランド電位に接地され、アノード１１に接続されている。また、コンデンサユニットの両端子は、直流電源１５ａのプラス及びマイナス端子間に接続されている。
【００２６】
上記したように構成されている同軸型真空アーク蒸着源１は、所定の真空排気系（例えば、ターボ分子ポンプとロータリーポンプとで構成されている。）を有する真空チャンバ２の壁面に取り付けられ、本発明の排ガス触媒を形成するために用いられる。この同軸型真空アーク蒸着源１は、１つでも複数でも、適宜、設置することが可能である。また、アノード１１と真空チャンバ２とは接地電位に接続されている。
【００２７】
真空チャンバ２内には、同軸型真空アーク蒸着源１に対向して、担体の粉末２１を収容する攪拌容器２２を載置するためのステージ２３が設置されている。この攪拌容器２２は収容された担体の粉末２１を均一に攪拌するための手段を備えている。すなわち、図２では、攪拌容器２２は攪拌用の固定羽根２４を備え、ステージ２３の下面中心にステージ、ひいては攪拌容器を回転自在にするための回転機構２５が接続されている。この回転機構２５により攪拌容器２２を回転させ、固定羽根２４により、担体の粉末２１を均一に攪拌できるように構成されている。この場合、攪拌容器２２内の担体の粉末２１が均一に攪拌される手段を設けてあればよく、例えば、攪拌容器２２を固定し、攪拌手段により攪拌できるように構成してもよい。
【００２８】
また、真空チャンバ２の壁面には、バルブ２６ａ、ターボ分子ポンプ２６ｂ、バルブ２６ｃ及びロータリーポンプ２６ｄからなる真空排気系がこの順序で金属製配管により接続されている。この真空排気系により、真空チャンバ２内を真空排気し、このチャンバ内を１０−５Ｐａ以下に保つことができるように構成されている。
【００２９】
上記した同軸型真空アーク蒸着源は、スパッタ法に比べて粒子の持つエネルギーが高いことが知られており、また、真空雰囲気中での蒸着処理であるため、不純物が少ないという特徴をもっている。
【００３０】
本発明によれば、真空排気し、所定の真空雰囲気が形成されている真空チャンバ２内へ、同軸型真空アーク蒸着源１の作動により生成した触媒金属材料の荷電粒子を放出して、真空チャンバ２内に載置されている担体表面へ供給し、担体表面上に触媒金属ナノ粒子を蒸着形成する。
以下、本発明で用いる同軸型真空アーク蒸着源１の動作例について説明する。
【００３１】
先ず、コンデンサユニット１５ｂの容量を３６０μＦ以上１０８０μＦ以下に設定し、直流電源１５ａから６０〜１００Ｖの電圧を出力し、その電圧でコンデンサユニット１５ｂを充電し、アノード１１とカソード１２との間にコンデンサユニット１５ｂの充電電圧を印加する。触媒金属材料からなる蒸発材料部材に、コンデンサユニット１５ｂが出力する負電圧を印加する。
【００３２】
上記したような電圧印加の状態で、トリガ電源１６から３．４ｋＶのパルス状のトリガ電圧を出力し、カソード１２とトリガ電極１３との間に印加すると、ハット型碍子１４の表面でトリガ放電(沿面放電)が発生する。カソード１２とハット型碍子１４のつなぎ目からは電子が放出される。
【００３３】
このトリガ放電によってアノード１１とカソード１２との間の耐電圧が低下し、アノード１１の内周面とカソード１２の外周面（側面）との間にアーク放電が誘起される。
【００３４】
コンデンサユニット１５ｂに充電された電荷の放電により、尖頭電流が１８００Ａ以上であるアーク電流が２００μ秒程度の時間流れ、カソード１２（すなわち、蒸発材料部材である触媒金属材料）の中心軸線上に多量の電流（２０００Ａ〜５０００Ａ）が２００μｓ〜５５０μｓの間流れるので、カソード近傍に磁場が形成されると共に、その側面から真空チャンバ２内に放出された金属蒸気により、金属のプラズマが形成される。この時発生したプラズマ中の電子（この電子は、カソードからアノードの円筒内面を飛行する）は、自己形成した磁場によって電流が流れる向きとは逆向きのローレンツ力を受け、前方に飛行し、真空チャンバ２内へ放出され、一方、プラズマ中のカソードを構成する触媒金属のイオンは、前記したように電子が飛行し分極することでクーロン力により前方の電子に引きつけられるようにして前方に飛行し、ステージ２３に対向するアノード１１の放出口１１ａから真空チャンバ２内に放出される。
【００３５】
１回のトリガ放電でアーク放電が一回誘起され、アーク電流が３００μｓ流れる。上記コンデンサユニット１５ｂの充電時間が約１秒である場合、１Ｈｚの周期でアーク放電を誘起させることができる。アーク放電を所定の回数誘起させて、所定のショット数（発数）で担体表面に触媒金属ナノ粒子を担持せしめる。
【００３６】
以上では、同軸型真空アーク蒸着源を用いれば、ヒーターなどの加熱手段である熱源で担体を加熱することなく、触媒金属ナノ粒子を形成できるということについて説明したが、熱源により所定の温度に加熱した担体を用いる場合でも、加熱することなく実施した場合と同様に、触媒金属ナノ粒子を担持せしめることはできる。
【００３７】
図２において、マスフローメータ２７ａ、バルブ２７ｂ、ガスボンベ２７ｃは、真空チャンバ２内へガスを導入することが必要になる場合のために設けられている。
【００３８】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明について詳細に説明する。以下の実施例及び比較例では、触媒金属材料としてＰｔを用い、担体としてアルミナ粉＋Ｌａ２Ｏ３粉を用い、この担体粒子の表面上にＰｔナノ粒子を蒸着せしめた。上記した他の触媒金属材料でも他の担体／担体配合量でも、同軸型真空アーク蒸着源を用いて、同様に触媒活性に優れた排ガス触媒を形成できる。実施例に挙げたものに限定されず、また、放電条件も、同軸型真空アーク蒸着源を用いて同様に金属ナノ粒子が形成できる条件範囲であればよく、以下の実施例記載の条件に限定されない。
【実施例１】
【００３９】
同軸型真空アーク蒸着源（(株)アルバック製：ＡＲＬ−３００）を備えた蒸着装置として、図２に模式的に示す装置を用い、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粉９７ｗｔ％にＬａ２Ｏ３粉３ｗｔ％を添加した担体を４ｇ用い、以下記載するようにして、この担体の粒子の表面上にＰｔナノ粒子を０．２ｗｔ％担持せしめた。
【００４０】
すなわち、パラメータとして、コンデンサユニット１５ｂの容量：１０８０μＦ、放電電圧：１００Ｖ、周波数：４Ｈｚの条件で、トリガ電源１６から３．４ｋＶのパルス状のトリガ電圧を出力して、トリガ放電を発生せしめ、このトリガ放電によって誘起されたアーク放電を所定の回数行い、所定のショット数（４８５０発）で、攪拌容器２２内に収容された担体の粉末２１を均一に攪拌しながら、担体の表面上にＰｔナノ粒子（粒径２〜３ｎｍ）を蒸着形成せしめた。かくして得られた排ガス触媒は、担体表面にＰｔナノ粒子が０．２ｗｔ％担持されている０．２Ｐｔ／Ｌａ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３の組成を有していた。
【００４１】
次に、流通反応装置を用いて、この装置内に上記のようにして製造されたＰｔの担持された排ガス触媒を０．０５ｇ載置し、この触媒に対して、０．０５％ＮＯ、０．５１％ＣＯ、０．０３９４％Ｃ３Ｈ６、０．４％Ｏ２、残部Ｈｅからなるガス（ガソリン自動車用三元触媒評価用ガス）を流速１００ｍＬ／ｍｉｎで流し（Ｗ／Ｆ＝５．００×１０−４ｇ・ｍｉｎ・ｃｍ−３）、触媒温度を６００℃まで昇温させながら（１０℃／ｍｉｎ）、昇温反応特性である各温度における反応率（％）から触媒活性を評価した。この場合、上記のようにして製造したままのＰｔ担持触媒自体（高温水蒸気未処理）と、担持後に高温水蒸気処理（９００℃、２５時間、１０％Ｈ２Ｏ／ａｉｒ）を行って得たＰｔ担持触媒とについて評価した。
【００４２】
得られた結果を、横軸に反応温度（℃）、縦軸に反応率（％）をとり、図３（ａ）及び図４（ａ）にプロットした。図３（ａ）は高温水蒸気未処理の場合の結果であり、図４（ａ）は高温水蒸気処理した場合の結果である。なお、図３（ａ）及び図４（ａ）において、ＡＰＧ（アークプラズマガン）は、同軸型真空アーク蒸着を用いてＰｔを担持させた場合を示す。
【実施例２】
【００４３】
実施例１におけるＰｔの代わりにＰｄを用い、実施例１記載の方法を繰り返した。その結果、０．２Ｐｄ／Ｌａ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３の組成を有する触媒が得られ、触媒活性は実施例１の場合とほぼ同様であった。
【００４４】
（比較例１）
担持触媒原料としてＰｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２を使用し、Ｌａ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３担体にＰｔを湿式含浸担持させた。すなわち、Ｌａ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３担体粉末に所定濃度のＰｔ（ＮＨ３）２（ＮＯ２）２の水溶液を所定量含浸させ、次いで蒸発乾固させた後に６００℃で所定の時間焼成し、Ｐｔを担持せしめ、０．２Ｐｔ／Ｌａ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３の組成を有するＰｔ担持触媒を調製した。かくして得られたままのＰｔ担持触媒及び担持後に実施例１と同様に高温水蒸気処理を行って得たＰｔ担持触媒について、触媒活性を実施例１記載の方法に従って評価した。
【００４５】
得られた結果を、横軸に反応温度（℃）、縦軸に反応率（％）をとり、図３（ｂ）及び図４（ｂ）にプロットした。図３（ｂ）は高温水蒸気未処理の場合の結果であり、図４（ｂ）は高温水蒸気処理した場合の結果である。
【００４６】
図３（ａ）及び（ｂ）の結果を比較すると、Ｐｔ担持後に高温水蒸気処理を行わなかった場合、同軸型真空アーク蒸着源で担持させた方が、湿式法で担持させた方より低温で反応し易く、高活性であることがわかる。例えば、同軸型真空アーク蒸着源で担持させた場合、全てのガス成分に対して、３００℃では反応率が１０％前後、高温領域である４００℃では反応率が８０％前後、さらに５００℃では反応率がほぼ１００％であるのに対して、湿式法で担持させた場合、全てのガス成分に対して、３００℃では反応率が０％、高温領域である４００℃では反応率が２０％前後と低く、５００℃でも反応率はほぼ８０％であることがわかる。
【００４７】
また、図４（ａ）及び（ｂ）の結果を比較すると、Ｐｔ担持後に高温水蒸気処理を行った場合、同軸型真空アーク蒸着源で担持させた方が、湿式法で担持させた方より低温で反応し易いことがわかる。同軸型真空アーク蒸着源で担持させた場合、高温水蒸気処理を行わなかった場合と比べて触媒活性は劣化しているが、全てのガス成分に対して、湿式法で担持させた場合よりも高温領域（４００℃以上）でも高活性である。一方、湿式法で担持させた場合、高温水蒸気処理によって反応開始温度が上昇し、触媒活性が劣化しており、全てのガス成分に対して、４００℃でも反応率が１０％前後と低く、同軸型真空アーク蒸着源で担持させた場合と比べて同じ反応率を得るのに高温である必要があり、６００℃でも反応率は８０％以下であった。
【００４８】
（比較例２）
特開２００５−１２５２５９号公報記載のレーザーアブレーション法に準じて、担体表面にＰｔを担持せしめ、ガス浄化材料を製造した。
【００４９】
すなわち、特開２００５−１２５２５９号公報記載の実施例の方法に準じ、Ｌａ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３担体、蒸留水からスラリーを調製した。得られたスラリーをハニカムプレートの表面に塗布した後、１２０℃で３時間乾燥し、更に空気気流中において４５０℃で２時間焼成し、金属酸化物担体を得た。このようにして得られた金属酸化物担体を用いて、ＹＡＧレーザー光源、ターゲットとして白金板を用い、真空度下で、ターゲット及び担体を所定の回転数で回転させた状態で、レーザー光源から所定の条件でパルスレーザー光をターゲットに６０秒間照射した。その結果、担体の表面に白金微粒子からなる白金薄膜が形成された。この白金担持担体に対して、水素と窒素との混合ガス（水素含有量：５容量％）中において５００℃で２時間の水素還元処理を施し、Ｐｔ担持触媒を製造した。
【００５０】
かくして得られたＰｔ担持触媒に対して、触媒活性を実施例１記載の方法に従って評価した。得られた結果は、比較例１の湿式法の場合とほぼ同様であった。
【実施例３】
【００５１】
本実施例では、コンデンサユニット１５ｂの容量を３６０μＦ、７２０μＦ、１４４０μＦに設定し、放電電圧を６０Ｖ、１５０Ｖとしたことを除いて、実施例１記載の方法を繰り返し、Ｐｔ担持触媒を調製した。
【００５２】
かくして得られたＰｔ担持触媒について、触媒活性を実施例１記載の方法に従って評価した。その結果、３６０μＦ、７２０μＦ、６０Ｖの場合は実施例１の場合と同様な傾向が得られたが、１４４０μＦ、１５０Ｖの場合は、実施例１の場合より触媒活性は劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、同軸型真空アーク蒸着源を用いることにより、高温領域で高活性な金属ナノ粒子担持触媒を提供できるので、本発明は、特に自動車やオートバイ、ボイラ等の内燃機関からの排ガスを処理するための触媒技術分野での利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】湿式法により排ガス触媒を調製するプロセスを説明するための工程図。
【図２】本発明で用いる同軸型真空アーク蒸着源を備えた蒸着装置の一構成例を模式的に示す構成図。
【図３】実施例１及び比較例１に従って製造されたＰｔ担持触媒自体（高温水蒸気未処理）の触媒活性を示すグラフであり、（ａ）は同軸型真空アーク蒸着源でＰｔを担持させた場合を示し、（ｂ）は湿式法でＰｔを担持させた場合を示す。
【図４】実施例１及び比較例１に従って製造されたＰｔ担持触媒（高温水蒸気処理）の触媒活性を示すグラフであり、（ａ）は同軸型真空アーク蒸着源でＰｔを担持させた場合を示し、（ｂ）は湿式法でＰｔを担持させた場合を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１  同軸型真空アーク蒸着源              ２  真空チャンバ
１１  アノード                          １１ａ  放出口
１２  カソード                          １３  トリガ電極
１４  ハット型碍子                      １５ａ  直流電源
１５ｂ  コンデンサユニット              １６  トリガ電源
２１  担体の粉末                        ２２  攪拌容器
２３  ステージ                          ２４  固定羽根
２５  回転機構                          ２６ａ、２６ｃ  バルブ
２６ｂ  ターボ分子ポンプ                ２６ｄ  ロータリーポンプ
２７ａ  マスフローメータ                ２７ｂ  バルブ
２７ｃ  ガスボンベ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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