(57)【要約】      （修正有）【課題】担体上に金属粒子が担持されている分析試料について、金属粒子上に吸着したプローブガスの量を選択的に定量することができる金属粒子測定方法を提供する。【解決手段】プローブガスを吸着しない担体上に金属粒子を担持した参照試料の金属粒子のプローブガス吸着量を取得すること、分析試料および参照試料をガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルを取得すること、および、金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積を互いに比較して、分析試料の金属粒子のプローブガス吸着量を算出し、こうして求めたプローブガス吸着量をもとに、担持金属粒子の状態を評価することを含む。【選択図】図５
2014157094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料を含む分析試料における、金属粒子の状態を評価する金属粒子測定方法であって、
プローブガスを吸着しない担体上に上記金属種のうちの１つからなる金属粒子が担持されている参照試料における当該金属粒子のプローブガス吸着量を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について取得する第１工程と、
上記参照試料に吸着したプローブガスの、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルを、上記金属種ごとに用意された各参照試料について取得する第２工程と、
上記分析試料をガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定に供し、吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルを取得する第３工程と、
上記参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積と、上記分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積とを同じ金属種どうしで比較して、上記第１工程で得られた上記参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量に基づいて、上記分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を上記金属種ごとに算出する第４工程とを含む、金属粒子測定方法。
【請求項２】
上記第１工程におけるプローブガス吸着量は、化学吸着測定法によって計測されたものである、請求項１に記載の金属粒子測定方法。
【請求項３】
上記分析試料における担体は酸素吸蔵放出能を有している、請求項１または２に記載の金属粒子測定方法。
【請求項４】
上記プローブガスはＣＯまたはＮＯである、請求項１〜３の何れか１項に記載の金属粒子測定方法。
【請求項５】
評価する上記金属粒子の状態は、プローブガス吸着量、金属表面積、金属分散度、および金属粒子径のうちの少なくとも１つである、請求項１〜４の何れか１項に記載の金属粒子測定方法。
【請求項６】
上記分析試料は、担体上に１種類の金属種からなる金属粒子が担持されている、請求項１〜５の何れか１項に記載の金属粒子測定方法。
【請求項７】
担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料を含む分析試料における、金属粒子の状態を評価する金属粒子測定システムであって、
プローブガスを吸着しない担体上に上記金属種のうちの１つからなる金属粒子が担持されている参照試料における当該金属粒子のプローブガス吸着量のデータの入力を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について受け付ける第一の入力受付手段と、
上記参照試料に吸着したプローブガスの、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルのデータの入力を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について受け付ける第二の入力受付手段と、
上記分析試料に吸着したプローブガスの、赤外吸収スペクトルを取得するためのガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段と、
上記参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積と、上記分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積とを同じ金属種どうしで比較して、上記第一の入力受付手段を介して得られた上記参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量に基づいて、上記分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を上記金属種ごとに算出する算出手段とを備えている、金属粒子測定システム。
【請求項８】
担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている触媒の製造プロセスにおける、請求項１〜６の何れか１項に記載の金属粒子測定方法を用いた、品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体上に金属粒子が担持されている材料を含む分析試料における、担持金属粒子の状態を評価する金属粒子測定方法に関するものである。また、本発明は、担体上に金属粒子が担持されている材料を含む分析試料における、担持金属粒子の状態を評価する金属粒子測定システムに関するものである。分析試料は、例えば触媒でありうる。
【背景技術】
【０００２】
触媒などをはじめ、各種セラミックスまたはカーボンなどの担体上に、金属粒子を担持させた構造を持つ材料に対して、その担持された金属粒子の状態（例えば、表面に露出し、気相などの分子が容易に接触しうる金属表面積（ｍ２／ｇ）、担体上に占める露出金属の割合、すなわち金属分散度（％）、および、担持された金属粒子の径など。以下、「金属粒子の状態」と称する。）を評価する手法として、いくつかの手法が知られている。その具体例としては、（ｉ）化学吸着測定法によるガス成分の化学吸着量と、金属粒子／担体組成比または金属密度などから算出する金属分散度、（ｉｉ）透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による担持金属粒子の観察および画像解析による金属分散度、（ｉｉｉ）Ｘ線回折法（ＸＲＤ）による担持金属粒子の結晶子径評価などが挙げられる。
【０００３】
ＴＥＭによる観察では、人間の目による画像解析が行われるため、数え落としが起こりやすい。特に担持金属粒子に、微細な粒子と粗大な粒子とが混在する系においては、数え落としにより、分散度評価の信頼性が乏しくなる場合がある。さらに、ＴＥＭによる観察では、担体と担持金属とで原子量が近いとき、画像にコントラストがつきにくく、担持金属粒子の観察が困難であるといった問題も起こりうる。また、ＸＲＤによる結晶子径評価については、結晶の最小構成単位である結晶子が独立して担持されている場合を除き、担持金属粒子径の評価には不向きである。一方、ガス化学吸着量測定の場合、測定が簡便なこと、および金属に選択的に吸着したガスの量から金属粒子の状態を算出する原理により、ＴＥＭで問題となる数え落としや、ＸＲＤにおける結晶子の状態を問題とせず、担持金属粒子の状態を評価することができるため、広く、担体とその上に金属が担持された構造をもつ材料に対して、その金属粒子の状態を評価する手法として用いられている。
【０００４】
化学吸着測定法では、ＣＯ（一酸化炭素）またはＨ２など、金属粒子上に選択的に吸着するガス（プローブガス）を用いて、担持金属粒子によるプローブガスの化学吸着量を測定する。ここで、公知技術である化学吸着測定法の概要を述べる。この方法に用いられる設備は、ガス供給部、試料部、および出口ガス量分析部などから構成される（図５の（ａ））。キャリアガス（Ｈｅ、Ａｒなど不活性なガス）が連続的に流通されている試料部に置かれた試料に対し、キャリアガスにプローブガスをパルス状にして混合して供給する。出口ガス量分析部では、試料部後方から溶出するガスを計測する。開始直後はプローブガスが試料に吸着するため、溶出するガスは少ないが、定常状態になると、注入したプローブガスのほとんどが溶出される。定常状態時に溶出されるガス量から初めの吸着時のガス量を引き、その差分の和を求めることにより、試料における担持金属粒子へのガス吸着量を算出する（図５の（ｂ））。化学吸着測定法により得られた吸着ガス量を、金属分散度の理論式（例えば、非特許文献４に記載の計算手順）を用いて計算することで、金属表面積、金属分散度、および金属粒子径などが得られる。
【０００５】
その測定手順の簡便さと、担体−担持金属粒子構造を持つ材料における担持金属粒子の平均的な状態を数値として得られる特性から、化学吸着測定法による金属分散度は広い分野で利用されている。そのような分野としては、例えば化学工業、自動車分野（排ガス処理システム）などが挙げられ、さらに近年注目されている燃料電池分野などが挙げられる。ところが、特定の対象に対してはその適用が難しい場合がある。例えば、自動車排ガス触媒には、排ガスの酸化還元雰囲気を調整する目的で酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ:Ｏｘｙｇｅｎ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）を有する材料が添加されている。こうした材料に対しては、化学吸着測定法の適用が困難であることが知られている。
【０００６】
上述のようなＯＳＣ能を有する担体に金属粒子が担持された材料において、化学吸着測定を行う場合、金属粒子から担体上へのプローブガスの移動（スピルオーバー）および担体から供給される酸素によるプローブガスの酸化（例えば、ＣＯからＣＯ２への酸化）と担体上吸着サイトへのトラップ(例えば、ＣＯ３２−として吸着)という反応が起こる。そのため、上述の手順の化学吸着測定法（図５）では、本来評価すべき担持金属粒子に加えて担体上へのガス吸着が起こることとなり、見かけ上、本来期待されるガス吸着量より大きな吸着量が得られる。その結果を用いて、金属分散度の理論式により求めた金属分散度は、担体上への吸着ガス量が加味されるため、担持金属部の真の状態を反映しない。多くの場合、極端に金属表面積が大きく、金属分散度が高く、且つ極端に金属粒子径が小さく算出されてしまう。
【０００７】
このような問題に対処する手法として、特許文献１および非特許文献１には、化学吸着測定の前処理として、試料をＣＯ２に暴露することで、上述のプローブガスが酸化された成分が吸着しうる担体上の吸着サイトをあらかじめ被毒し、担持金属粒子のみへのプローブガスの吸着量を求める触媒粒子測定方法が開示されている。非特許文献２には、低温で化学吸着量測定をすることによって、スピルオーバー現象そのもの、加えて担体上からの酸素供給、およびプローブガスの酸化反応を抑制する方法が記載されている。非特許文献３には、前処理温度を３００℃程度にすることによって、試料のＯＳＣ発現を抑制する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２８３１２９号公報（２００５年１０月１３日公開）
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Takeguchi et al., Applied Catalysis A: General 293 (2005) 91-96
【非特許文献２】Tanabe et al., Applied Catalysis A: General 370 (2009) 108-113
【非特許文献３】Komai et al., Journal of the Japan Petroleum Institute, 48, (3), 173-177 (2005)
【非特許文献４】「参照触媒利用の手引き」（日本触媒学会 参照触媒委員会編）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１および非特許文献１〜３に記載されている手法は何れも、前処理条件またはガス吸着の条件に制限を加えることによって、ＯＳＣ能を有する担体への過度のプローブガス吸着を抑制するものである。金属粒子上に吸着したガスと担体上に吸着したガスとを識別して、金属粒子上に吸着したプローブガスを選択的に定量することはできない。そのため、実際に測定に用いた場合、担体によるガス吸着の影響が完全にないと証明することができない。したがってＯＳＣ材を含む材料に対してより確実に金属部分のみの情報を得ることのできる手法が望まれる。
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属粒子上に吸着したガスと担体上に吸着したガスとを識別して、金属粒子上に吸着したプローブガスの量を選択的に算出する方法、ひいては金属粒子の状態評価法などを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は以下のものを提供する。
【００１３】
担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料を含む分析試料における、金属粒子の状態を評価する金属粒子測定方法であって、
プローブガスを吸着しない担体上に上記金属種のうちの１つからなる金属粒子が担持されている参照試料における当該金属粒子のプローブガス吸着量を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について取得する第１工程と、
上記参照試料に吸着したプローブガスの、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルを、上記金属種ごとに用意された各参照試料について取得する第２工程と、
上記分析試料をガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定に供し、吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルを取得する第３工程と、
上記参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積と、上記分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積とを同じ金属種どうしで比較して、上記第１工程で得られた上記参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量に基づいて、上記分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を上記金属種ごとに算出する第４工程とを含む、金属粒子測定方法。
【００１４】
本発明に係る金属粒子測定方法において、上記第１工程におけるプローブガス吸着量は、化学吸着測定法によって計測されたものであることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る金属粒子測定方法において、上記分析試料における担体は酸素吸蔵放出能を有している場合がある。
【００１６】
本発明に係る金属粒子測定方法において、上記プローブガスはＣＯ（一酸化炭素）またはＮＯ（一酸化窒素）である場合がある。
【００１７】
本発明に係る金属粒子測定方法において、評価する上記金属粒子の状態は、プローブガス吸着量、金属表面積、金属分散度、および金属粒子径のうちの少なくとも１つである場合がある。
【００１８】
本発明に係る金属粒子測定方法において、上記分析試料は、担体上に１種類の金属種からなる金属粒子が担持されている場合がある。
【００１９】
担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料を含む分析試料における、金属粒子の状態を評価する金属粒子測定システムであって、
プローブガスを吸着しない担体上に上記金属種のうちの１つからなる金属粒子が担持されている参照試料における当該金属粒子のプローブガス吸着量のデータの入力を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について受け付ける第一の入力受付手段と、
上記参照試料に吸着したプローブガスの、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルのデータの入力を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について受け付ける第二の入力受付手段と、
上記分析試料に吸着したプローブガスの、赤外吸収スペクトルを取得するためのガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段と、
上記参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積と、上記分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積とを同じ金属種どうしで比較して、上記第一の入力受付手段を介して得られた上記参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量に基づいて、上記分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を上記金属種ごとに算出する算出手段とを備えている、金属粒子測定システム。
【００２０】
担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている触媒の製造プロセスにおける、上記何れか１つの金属粒子測定方法を用いた、品質管理方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、金属粒子上に吸着したガスと担体上に吸着したガスとを識別して、金属粒子上に吸着したプローブガスの量を選択的に算出することができる。その結果を用いることで、担体上に担持された金属粒子の状態について、信頼性の高い評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態におけるガス吸着ＦＴ−ＩＲのスペクトルを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における金属粒子測定システムの概略ブロック図である。
【図３】実施例におけるガス化学吸着測定およびガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定の前処理の手順を示す図である。
【図４】実施例におけるガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定で得られたスペクトルを示す図である。
【図５】化学吸着量測定（パルス法）の概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔１．金属粒子測定方法〕
（本発明の金属粒子測定方法の概要）
本発明に係る金属粒子測定方法は、担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料を含む分析試料における、金属粒子の状態を評価する金属粒子測定方法であって、
プローブガスを吸着しない担体上に上記金属種のうちの１つからなる金属粒子が担持されている参照試料における当該金属粒子のプローブガス吸着量を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について取得する第１工程と、
上記参照試料に吸着したプローブガスの、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルを、上記金属種ごとに用意された各参照試料について取得する第２工程と、
上記分析試料をガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定に供し、吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルを取得する第３工程と、
上記参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積と、上記分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積とを同じ金属種どうしで比較して、上記第１工程で得られた上記参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量に基づいて、上記分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を上記金属種ごとに算出する第４工程とを含んでいる。
【００２４】
「分析試料における金属粒子の状態」とは、例えば、分析試料の金属粒子のプローブガス吸着量、ならびに、プローブガス吸着量から算出される金属表面積、金属分散度、金属粒子径、複数種の金属が担持されている場合にあっては、各々の金属の表面露出比率などを指す。
【００２５】
従来、酸素吸蔵放出能（ＯＳＣ）を有する材料を担体として含む場合の担持金属粒子の評価手法は、測定する際の担体のガス吸着サイトへの吸着を如何に抑制するかという観点からアプローチがなされてきた。本発明では、金属粒子部および担体部の全ての吸着サイトにプローブガスまたはその酸化成分などを吸着させた上で、ＦＴ−ＩＲ法により金属粒子上に吸着したガスと担体上に吸着したガスとを識別して、金属粒子上に吸着したプローブガスの量を選択的に算出する点において、従来とは異なる観点からアプローチを行っている。その結果、本発明では、従来の方法よりも高い信頼性および高い精度でもって、金属粒子の状態（プローブガス吸着量、金属表面積、金属分散度、または金属粒子径など）を評価しうる。また、本発明では、金属粒子として複数の金属種を含む場合であっても、金属種ごとに吸着したプローブガスの量を算出することができ、金属種ごとに金属粒子の状態を評価しうる。
【００２６】
（分析試料）
本発明に係る金属粒子測定方法の対象となる分析試料は、担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料を含む。分析試料は、例えば、触媒、吸着剤などの用途に用いられるものでありうる。
【００２７】
分析試料の担体としては、例えば、セリア（ＣｅＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、シリカ（ＳｉＯ２）、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、ランタナ（Ｌａ２Ｏ３）などのセラミックス材料またはこれらから選ばれる複数種の複合酸化物などが挙げられる。複合酸化物としては、例えば、ＣｅＯ２−ＺｒＯ２複合酸化物、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２複合酸化物などが挙げられる。担体として他には、カーボンブラック、グラファイトカーボン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、高結晶カーボン、およびアセチレンブラックなどのカーボン材料が挙げられる。また担体は、広く樹脂材料であってもよい。担体は、１種類の化合物からなるものであっても、複数の化合物を含むものであってもよい。
【００２８】
また、分析試料の担体は、プローブガスを吸着するものであってもよいし、吸着しないものであってもよい。分析試料の担体がプローブガスを吸着するものである場合であっても、本発明の金属粒子測定方法では高い測定精度を得ることができる。また、分析試料の担体がプローブガスを吸着する、しないに関わらず、特に担持する金属粒子が複数の金属種から構成される場合に、金属種ごとにプローブガス吸着量を算出することができ、金属種ごとに金属分散度などを評価することができる。プローブガスは、金属粒子の種類に応じて選択されうる。プローブガスは、赤外吸収をなしうるガスであればよく、例えば、ＣＯ、ＮＨ３、Ｈ２Ｓ、ＮＯ、ＳＯ２などが挙げられる。なお、「プローブガスを吸着する」とは、プローブガスの分子種のまま吸着すること以外に、プローブガスを別の分子種に変化（例えば、酸化など）させて吸着することも包含する。
【００２９】
また、分析試料の担体は、ＯＳＣ能を有していてもよいし、有していなくてもよい。ＣｅＯ２などのＯＳＣ能を有する担体では、プローブガスとしてＣＯを用いた場合に、ＣＯが酸素によって酸化され、ＣＯ３２−として担体上に吸着されうる。また、プローブガスとしてＮＯを用いた場合に、ＮＯが酸素によって酸化され、ＮＯ３−として担体上に吸着されうる。しかし、本発明の金属粒子測定方法では、ＯＳＣ能を有する担体を用いた場合であっても、前述のとおりＦＴ−ＩＲにより吸着種を識別することにより、高い測定精度を得ることができる。さらに、ＣｅＯ２などの希土類金属酸化物、価数の異なる金属イオン同士を含む酸化物、酸化還元が起こりやすい金属カチオンを含む酸化物などのＯＳＣ能を有する化合物を含む担体にも、本発明は有効である。
【００３０】
分析試料の担持金属粒子を構成する金属種としては、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）など金属が挙げられる。また、担持される金属種は酸化物状態であってもよい。金属粒子を構成する金属種は１種類であっても、２種類以上であってもよい。なお、「２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている」とは、１つの担体上の各金属粒子が２種類以上の金属種から合金形態をなす場合、２種類の金属が別々の相を保持したまま同一の金属粒子をなす場合、および、ある１種類の金属種からなる金属粒子と別の１種類の金属種からなる金属粒子とが１つの担体上に独立して担持されている場合を包含する。本発明の金属粒子測定方法では、上記のような様々な形態・組成にて担持された金属について、各々の金属種ごとに評価することができる。
【００３１】
なお、分析試料において担体と金属粒子とは、異なる材料である。
【００３２】
また、分析試料は、担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料と、金属粒子が担持されていない１種類または２種類以上の他の材料との混合物であってもよい。当該他の材料としては、例えば、上述の担体として挙げた物質が挙げられる。当該他の材料は、プローブガスを吸着するものであってもよいし、吸着しないものであってもよい。また、当該他の材料は、ＯＳＣ能を有していてもよいし、有していなくてもよい。当該他の材料がプローブガスを吸着するものであっても、担体上に担持されている金属粒子上に吸着したプローブガスの量を選択的に算出することができる。なお、分析試料において当該他の材料と金属粒子とは、異なる材料である。
【００３３】
（第１工程）
第１工程は、プローブガスを吸着しない担体上に上記金属種のうちの１つからなる金属粒子が担持されている参照試料における当該金属粒子のプローブガス吸着量を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について取得する工程である。
【００３４】
参照試料における担体は、プローブガスを吸着しないものである。プローブガスの種類によって適宜選択すればよい。参照試料における担体としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、上述のカーボン材料、などが挙げられる。なお、参照試料において担体と金属粒子とは、異なる材料である。また、参照試料における担体と分析試料における担体とは、異なる材料であってもなくてもよい。
【００３５】
参照試料における金属粒子は、分析試料における金属種のうちの１つからなる。分析試料の金属粒子が２種類以上の金属種からなる場合、参照試料は、プローブガス吸着量を求めたい金属種について金属種ごとに用意される。例えば、分析試料における金属粒子がＰｔのみからなる場合、プローブガスを吸着しない担体上にＰｔからなる金属粒子が担持されている参照試料におけるＰｔのプローブガス吸着量を取得する。分析試料における金属粒子がＰｔとＰｄとから構成される（ＰｔとＰｄとが合金をなしていてもよいし、例えばＰｔがＰｄを覆う形のコアシェル構造を有するものでもよいし、担体上にＰｔ粒子とＰｄ粒子とが独立して存在するものでもよい）場合、プローブガスを吸着しない担体上にＰｔからなる金属粒子が担持されている参照試料におけるＰｔのプローブガス吸着量、およびプローブガスを吸着しない担体上にＰｄからなる金属粒子が担持されている参照試料におけるＰｄのプローブガス吸着量を取得する。
【００３６】
参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量を計測する方法は、公知の方法でよい。例えば、化学吸着測定法などの方法が挙げられる。化学吸着測定法は、簡便性および精度の観点から好ましい。化学吸着測定法は、公知の方法（例えば、日本触媒学会 参照触媒委員会が提唱する方法など）に従って行われればよい。
【００３７】
参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量を取得する方法としては、自身でプローブガス吸着量を計測する方法のほか、記録媒体に格納された当該プローブガス吸着量のデータの取得、ネットワーク接続を介した当該プローブガス吸着量のデータの取得などが挙げられる。
【００３８】
（第２工程）
第２工程は、上記参照試料に吸着したプローブガスの、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルを、上記金属種ごとに用意された各参照試料について取得する工程である。
【００３９】
ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定は、公知の方法（例えば、日本触媒学会 参照触媒委員会が提唱する方法など）に従って行われればよい。分析試料の金属粒子が２種類以上の金属種からなる場合、上述したそれぞれの金属種を担持した参照試料に対して、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定が行われる。例えば、分析試料における金属粒子がＰｔのみからなる場合、プローブガスを吸着しない担体上にＰｔからなる金属粒子が担持されている参照試料における赤外吸収スペクトルを取得する。例えば、分析試料における金属粒子がＰｔとＰｄとから構成される場合、プローブガスを吸着しない担体上にＰｔからなる金属粒子が担持されている参照試料における赤外吸収スペクトル、およびプローブガスを吸着しない担体上にＰｄからなる金属粒子が担持されている参照試料における赤外吸収スペクトルを取得する。
【００４０】
参照試料に吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルを取得する方法としては、自身でガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定を行う方法のほか、記録媒体に格納された当該赤外吸収スペクトルのデータの取得、ネットワーク接続を介した当該赤外吸収スペクトルのデータの取得などが挙げられる。
【００４１】
なお、第１工程における参照試料と第２工程における参照試料とは、同一物であってもよいし、別々のサンプリング試料であってもよい。測定時の形態（例えば化学吸着測定法では粉体のまま用いる、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定では円盤成型を行う）が異なること、および第１工程と第２工程との間（何れが先でもよい）における外気の影響（例えば、酸化される、水を吸う、ＣＯ２を吸着する）を考慮すると、別々のサンプリング試料であることが好ましい。
【００４２】
第１工程における測定条件と第２工程における測定条件とは、プローブガスの濃度および吸着させる時間については、特に限定されないが、吸着脱離が平衡に達している条件でデータを取得することが好ましい。吸着温度については、同一とする必要がある。
【００４３】
（第３工程）
第３工程は、上記分析試料をガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定に供し、吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルを取得する工程である。
【００４４】
ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定は、公知の方法（例えば、日本触媒学会 参照触媒委員会が提唱する方法など）に従って行われればよい。第３工程における測定条件と第２工程における測定条件とは、プローブガスの濃度および吸着させる時間については、特に限定されないが、吸着脱離が平衡に達している条件でデータを取得することが好ましい。吸着温度については、同一とする必要がある。
【００４５】
（第４工程）
第４工程は、上記参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積と、上記分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積とを同じ金属種どうしで比較して、上記第１工程で得られた上記参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量に基づいて、上記分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を上記金属種ごとに算出する工程である。
【００４６】
ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定によれば、担体に吸着したガス成分と金属粒子に吸着したガス成分とは、その吸収波数によって識別することができる。例えば、Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３／ＣｅＯ２（Ｐｔ：金属粒子；Ａｌ２Ｏ３：担体；ＣｅＯ２：バインダー（ここでは担体−担持金属粒子構造を有する材料に機械的に混合した材料））にプローブガスとしてＣＯを吸着させた場合、図１に示すように、Ｐｔに吸着したＣＯ由来の赤外吸収ピークは１８００〜２２００ｃｍ−１付近に観測され、ＣＯ３２−として担体およびバインダー（Ａｌ２Ｏ３およびＣｅＯ２）に吸着したＣＯ由来の赤外吸収ピークは１１００〜１７００ｃｍ−１付近に観測される。また、プローブガスの吸収波長は吸着した金属種ごとに異なるため、分析試料の金属粒子が２種類以上の金属種からなる場合であっても、各金属種に吸着したガス成分を識別することができる。
【００４７】
第４工程では、分析試料および参照試料のそれぞれについて、金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積を求める。分析試料の金属粒子が２種類以上の金属種からなる場合、プローブガス吸着量を求めたい金属種について金属種ごとに赤外吸収ピークの面積を求める。次いで、求めた分析試料における赤外吸収ピークの面積と参照試料における赤外吸収ピークの面積とを同じ金属種どうしで比較して、第１工程で得られた参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量に基づいて、分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を金属種ごとに算出する。
【００４８】
分析試料の金属粒子が１種類の金属種からなる場合におけるプローブガス吸着量の算出方法の一例を以下に説明する。まず、第１工程で得られた参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量（ガス吸着量ｒｅｆ．）と参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積（ＩＲ面積金属粒子−ガス_ｒｅｆ．）との比をとり、この値を変換係数（ＣＦ）とする（式１）。
【００４９】
【数１】
2014157094.tif 000003
【００５０】
こうして得られたＣＦに対し、分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積（ＩＲ面積金属粒子−ガス_分析試料）を乗ずることによって、分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量（ガス吸着量分析試料）を算出する（式２）。
【００５１】
【数２】
2014157094.tif 000004
【００５２】
また、上述の式１および式２を用いた算出手順に限らず、例えば、分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積（ＩＲ面積金属粒子−ガス_分析試料）と参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積（ＩＲ面積金属粒子−ガス_ｒｅｆ．）との比をとり、この値に対し、第１工程で得られた参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量（ガス吸着量ｒｅｆ．）を乗ずることによって、分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量（ガス吸着量分析試料）を算出することもできる。
【００５３】
すなわち、算出手順に関係なく、下記の式３にまとめることができる。
【００５４】
【数３】
2014157094.tif 000005
【００５５】
得られた分析試料における金属粒子のガス吸着量を、例えば、日本触媒学会 参照触媒委員会が提供する金属分散度の理論式（非特許文献４に記載）を適用することによって、その金属表面積、金属分散度、金属粒子径を算出することができる。より具体的には、例えば、下記の日本ＢＥＬが提唱する式が挙げられる。
【００５６】
【数４】
2014157094.tif 000006
【００５７】
【数５】
2014157094.tif 000007
【００５８】
【数６】
2014157094.tif 000008
【００５９】
あるいは、大倉理研が提唱する式を用いて、金属表面積、金属分散度、金属粒子径を算出することもできる。
【００６０】
本発明の金属粒子測定方法では、分析試料の担体がＯＳＣ能を有するものであってもなくても、金属粒子上のプローブガスの赤外吸収ピークを用いてガス吸着量に変換するため、金属粒子上に吸着したプローブガスと担体上に吸着したプローブガスとを明確に識別することができ、いかなる特性を持つ材料であっても金属粒子の状態の評価を行うことができる。
【００６１】
２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている分析試料の場合、各金属種に対して上記の式１および式２を当てはめることによって、各金属種のプローブガス吸着量を算出することができる。さらに、上述の金属分散度の理論式に適用することによって、金属種ごとの金属表面積、金属分散度、金属粒子径、およびそれぞれの金属の表面露出比率を算出することができる。金属の表面露出比率は、各金属種の金属表面積の比として算出することができる。
【００６２】
なお、第１工程、第２工程および第３工程の順番は、特に限定されない。
【００６３】
（一実施形態）
Ａｌ２Ｏ３（担体）上にＰｔ（金属粒子）が担持されている材料にＣｅＯ２を機械混合した分析試料についての担持Ｐｔ粒子の状態を評価する場合について説明する。プローブガスとしてＣＯを用いる。なお、Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３に混合したＣｅＯ２はＯＳＣ能を有する材料であり、ＣＯの一部は、ＣｅＯ２表面に存在する酸素が供給されることより酸化されて、ＣＯ３２−としてＡｌ２Ｏ３およびＣｅＯ２に吸着する。
【００６４】
参照試料としては、Ａｌ２Ｏ３（担体）上にＰｔ（金属粒子）が担持されているものを用いる。Ａｌ２Ｏ３はＯＳＣ能を有さず、ＣＯを吸着しない。ＰｔのＣＯ吸着量（ＣＯ吸着量ｒｅｆ．）を、例えば化学吸着測定法によって計測する（第一工程）。
【００６５】
また、分析試料および参照試料をガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定に供し、各試料について吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルを得る（図１）。参照試料におけるＰｔに吸着したＣＯに由来する赤外吸収ピークの面積（ＩＲ面積Ｐｔ−ＣＯ_ｒｅｆ．）を求め、変換係数（ＣＦ）を求める（式４）。
【００６６】
【数７】
2014157094.tif 000009
【００６７】
分析試料におけるＰｔに吸着したＣＯに由来する赤外吸収ピークの面積（ＩＲ面積Ｐｔ−ＣＯ_分析試料）を求め、ＣＦを乗ずることによって、分析試料におけるＰｔのＣＯ吸着量（ＣＯ吸着量分析試料）を算出する（式５）。
【００６８】
【数８】
2014157094.tif 000010
【００６９】
得られた分析試料におけるＰｔのＣＯ吸着量を、上述の金属分散度の理論式に適用することによって、その金属表面積、金属分散度、および金属粒子径を算出することができる。
【００７０】
分析試料のＡｌ２Ｏ３およびＣｅＯ２上にＣＯ３２−として吸着したＣＯに由来する赤外吸収ピークは、分析試料におけるＰｔのＣＯ吸着量を算出する際に用いない。すなわち、Ｐｔ上に吸着したＣＯに由来する赤外吸収ピークだけが用いられる。そのため、従来の方法よりも高い信頼性および高い精度でもって、金属上への吸着ＣＯ量を定量することができ、その結果として、正確な金属粒子の状態（金属表面積、金属分散度、または金属粒子径など）を評価しうる。
【００７１】
（応用例）
本発明の金属粒子測定方法は、例えば、触媒の製造プロセスにおける品質管理方法に用いることができる。この場合、触媒は、担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料である。あるいは、触媒は、担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料と、金属粒子が担持されていない１種類または２種類以上の他の材料との混合物である。触媒製造プロセスにおいて製造された触媒の一部をサンプリングし、分析試料として用いる。これにより、触媒における金属粒子の金属表面積、金属分散度、または金属粒子径などを算出することができる。また、触媒の金属粒子が２種類以上の金属種からなる場合、金属種ごとの金属表面積、金属分散度、金属粒子径、およびそれぞれの金属の表面露出比率を算出することができる。
【００７２】
〔２．金属粒子測定システム〕
以下、上述の金属粒子測定方法を実行するシステムの一例について、図２に基づき具体的に説明する。
【００７３】
図２に示される金属粒子測定システム１０は、担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている材料を含む分析試料における、金属粒子の状態を評価する金属粒子測定システムである。
【００７４】
図２に示すように、金属粒子測定システム１０は、参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量のデータの入力を受け付ける入力受付部（第一の入力受付手段）１、参照試料に吸着したプローブガスのガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルのデータの入力を受け付ける入力受付部（第二の入力受付手段）２、分析試料のガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定を行うガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段３、分析試料に吸着したプローブガスのガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルのデータの入力を受け付ける入力受付部４、分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を算出する算出部（算出手段）７を少なくとも備えて構成される。金属粒子測定システム１０はさらに、制御部５、記憶部６、および表示部８を備える。なお、入力受付部１、入力受付部２、入力受付部４、制御部５、記憶部６、算出部７および表示部８は、それぞれコンピュータ９の一部構成である。
【００７５】
入力受付部１は、上記〔１．金属粒子測定方法〕の欄において記載した第１工程で取得されたプローブガス吸着量のデータの入力を受け付ける。すなわち、入力受付部１は、プローブガスを吸着しない担体上に上記金属種（分析試料の担体上に担持された金属粒子を構成する１種類または２種類以上の金属種）のうちの１つからなる金属粒子が担持されている参照試料における当該金属粒子のプローブガス吸着量のデータの入力を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について受け付ける。参照試料のプローブガス量の取得方法としては、上述のものが挙げられる。例えば、参照試料のプローブガス吸着量を測定する測定装置（例えば、公知の化学吸着測定装置など）とコンピュータ９とが接続されており、当該測定装置からプローブガス量のデータが入力受付部１に直接入力されてもよい。あるいは、記録媒体に格納されたプローブガス量のデータ、またはネットワーク接続を介して受信したプローブガス量のデータが入力されてもよい。あるいは、手動でプローブガス量のデータが入力されてもよい。
【００７６】
入力受付部２は、上記〔１．金属粒子測定方法〕の欄において記載した第２工程で取得された赤外吸収スペクトルのデータの入力を受け付ける。すなわち、入力受付部２は、参照試料に吸着したプローブガスの、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による赤外吸収スペクトルのデータの入力を、上記金属種ごとに用意された各参照試料について受け付ける。赤外吸収スペクトルの取得方法としては、上述のものが挙げられる。例えば、参照試料の赤外吸収スペクトルを測定するガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定装置とコンピュータ９とが接続されており、当該測定装置から赤外吸収スペクトルのデータが入力受付部２に直接入力されてもよい。あるいは、記録媒体に格納された赤外吸収スペクトルのデータ、またはネットワーク接続を介して受信した赤外吸収スペクトルのデータが入力されてもよい。あるいは、手動で赤外吸収スペクトルのデータが入力されてもよい。
【００７７】
ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段３は、上記〔１．金属粒子測定方法〕の欄において記載した第３工程を実行する測定装置に相当する。ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段３は、例えば、公知のガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定装置である。ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段３は、入力受付部４に対して、分析試料に吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルのデータを出力する。
【００７８】
入力受付部４は、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段３によって得られた、分析試料に吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルのデータの入力を受け付ける。
【００７９】
なお、入力受付部１・２・４は、例えば、コンピュータ９のＣＰＵが入力装置を利用することで実現可能である。入力装置とは、例えば、キーボード、タッチパネル、マウス等であるか、あるいは、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定装置または化学吸着測定装置などのデータ出力部である。
【００８０】
算出部（算出手段）７は、上記〔１．金属粒子測定方法〕の欄において記載した第４工程を実行する。より具体的には、算出部７は、入力受付部２を介して得られた、参照試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積と、入力受付部４を介して得られた、分析試料における金属粒子に吸着したプローブガスに由来する赤外吸収ピークの面積とを同じ金属種どうしで比較して、入力受付部１を介して得られた参照試料における金属粒子のプローブガス吸着量に基づいて、分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量を金属種ごとに算出する。算出方法は、上述のとおりである。なお、算出部７は後述の制御部５と同様に、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００８１】
記憶部６は、例えば、算出部７が実行する算出方法のプログラムを格納している。また、記憶部６は、算出部７が実行した算出結果を任意で記憶しうる。さらに、記憶部６は、入力受付部１、入力受付部２、および／または入力受付部４が受け付けた各データを任意で記憶しうる。なお、算出部７が実行した算出結果には、分析試料における金属粒子のプローブガス吸着量だけでなく、各赤外吸収ピークの面積、上述の変換係数（ＣＦ）などの、第４工程で得られたあらゆる結果が包含される。算出部７によって一度算出され、記憶部６に記憶された変換係数（ＣＦ）などの結果を、他の複数の分析試料についての金属粒子のプローブガス吸着量の算出時に用いてもよい。なお、記憶部６は、コンピュータ９のＣＰＵがコンピュータ内蔵メモリを利用することによって実現可能である。あるいは、記憶部６はコンピュータ９のＣＰＵが外部記憶装置を利用することによって実現可能である。
【００８２】
表示部８は、コンピュータ９に備えられた表示装置である。表示部８は具体的には例えば、液晶モニター等である。表示部８は、算出部７から出力された処理結果を、金属粒子測定システム１０の操作者が認識可能な形式で表示する。
【００８３】
制御部５は、上述のコンピュータ９における各構成の動作を制御する。
【００８４】
なお、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段３が、参照試料に吸着したプローブガスの赤外吸収スペクトルを取得してもよい。すなわち、ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段３は、参照試料に対するガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定と分析試料に対するガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定との両方を実行するものであってもよい。
【００８５】
また、算出部７は、さらに上述の金属分散度の理論式を用いて、分析試料における金属粒子の金属表面積、金属分散度、または金属粒子径などを算出するものであってもよい。また、分析試料における金属粒子が２種類以上の金属種からなる場合、算出部７は、金属種ごとの金属表面積、金属分散度、金属粒子径、およびそれぞれの金属の表面露出比率を算出するものであってもよい。この場合、これらを算出するためのプログラムは、例えば記憶部６に格納されていてもよいし、他の記録媒体から読み取られるものであってもよいし、ネットワーク接続を介して取得されてもよい。
【００８６】
なお、金属粒子測定システム１０の制御部５は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００８７】
後者の場合、金属粒子測定システム１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ９（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備えている。そして、コンピュータ９（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータ９に供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【実施例】
【００８８】
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００８９】
実施例１〜４に用いた設備は以下のとおりである。
ガス化学吸着量測定装置：ＢＥＬ−ＭＥＴＡＬ−３（日本ベル製）
ガス吸着ＦＴ−ＩＲシステム：赤外分光計 Ａｖａｔａｒ ３６０（Ｔｈｅｒｍｏ Ｎｉｃｏｌｅｔ製）
透過型ガスセル（エス・ティ・ジャパン製）
【００９０】
実施例１〜３では、分析試料としてＯＳＣ能を有さないものを用い、本発明の方法（ガス化学吸着測定法による参照試料のＣＯガス吸着量の計測＋ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定による参照試料および分析試料のスペクトルの比較）によるＣＯガス吸着量の算出と、従来のガス化学吸着測定法によるＣＯガス吸着量の計測とを行い、それらの結果を比較することによって、本発明の方法による結果の妥当性の確認を行った。なお、実施例１〜４で得られたＦＴ−ＩＲスペクトルは、図４に示されている。また、実施例１〜４の結果を表１にまとめている。
【００９１】
（実施例１）
参照試料として、２ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３（エヌイーケムキャット製）を用いた。分析試料として、２ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３（エヌイーケムキャット製）とアルミナ（ＪＲＣ−ＡＬＯ−１ 参照触媒委員会より入手）とを重量比１：１で混合したものを用いた。また、ガス化学吸着測定およびガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定のキャリアガスとしてＨｅを、プローブガスとして１０％−ＣＯ／Ｈｅを用いた。ガス化学吸着測定およびガス吸着ＦＴ−ＩＲにおける試料前処理は図３に示される手順に従った（本手順は、日本触媒学会 参照触媒委員会により手順化されたものである）。ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定では、Ｐｔ上に吸着したＣＯに由来する赤外吸収ピークとして１９００〜２１２０ｃｍ−１の波長のスペクトルにおける赤外吸収ピーク面積を用いて、分析試料のＣＯガス吸着量を算出した。算出方法は、上述の式１および式２に従った。
【００９２】
ガス化学吸着測定によって得られた参照試料のＣＯガス吸着量は０．６８ｃｍ３／ｇであった。この結果とガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定の結果（図４）とから算出した分析試料のＣＯガス吸着量は０．４６ｃｍ３／ｇであった。一方、従来法のガス化学吸着測定により求めた分析試料のＣＯガス吸着量は０．５２ｃｍ３／ｇであった。
【００９３】
また、本発明により求めた分析試料のＣＯガス吸着量をＢＥＬ−ＭＥＴＡＬ−３に付随した金属分散度の理論式に当てはめたところ、金属分散度（４０％）、金属表面積（１．９ｍ２／ｇ−Ｃａｔ）、および金属粒子径（１２ｎｍ）が得られた。
【００９４】
（実施例２）
参照試料として、２ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３（エヌイーケムキャット製）を用いた。分析試料として、５ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３（和光純薬製）を用いた。ガス化学吸着測定およびガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定の条件は、実施例１と同様とした。
【００９５】
上述の参照試料のＣＯガス吸着量の結果とガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定の結果（図４）とから算出した分析試料のＣＯガス吸着量は１．５４ｃｍ３／ｇであった。一方、従来法のガス化学吸着測定により求めた分析試料のＣＯガス吸着量は１．３４ｃｍ３／ｇであった。
【００９６】
また、本発明により求めた分析試料のＣＯガス吸着量をＢＥＬ−ＭＥＴＡＬ−３に付随した金属分散度の理論式に当てはめたところ、金属分散度（２７％）、金属表面積（６．４ｍ２／ｇ−Ｃａｔ）、および金属粒子径（１８ｎｍ）が得られた。
【００９７】
（実施例３）
参照試料として、２ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３（エヌイーケムキャット製）を用いた。分析試料として、５ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３（和光純薬製）とアルミナ（ＡＬＯ−１ 参照触媒委員会より入手）とを重量比１：１で混合したものを用いた。ガス化学吸着測定およびガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定の条件は、実施例１と同様とした。
【００９８】
上述の参照試料のＣＯガス吸着量の結果とガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定の結果（図４）とから算出した分析試料のＣＯガス吸着量は０．８０ｃｍ３／ｇであった。一方、従来法のガス化学吸着測定により求めた分析試料のＣＯガス吸着量は０．８６ｃｍ３／ｇであった。
【００９９】
また、本発明により求めた分析試料のＣＯガス吸着量をＢＥＬ−ＭＥＴＡＬ−３に付随した金属分散度の理論式に当てはめたところ、金属分散度（２８％）、金属表面積（３．３ｍ２／ｇ−Ｃａｔ）、および金属粒子径（１８ｎｍ）が得られた。
【０１００】
（実施例４）
参照試料として、２ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３（エヌイーケムキャット製）を用いた。分析試料として、２ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３（エヌイーケムキャット製）とＣｅＯ２（ＣＥＯ−１ 参照触媒委員会より入手）とを重量比１：１で混合したものを用いた。ガス化学吸着測定およびガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定の条件は、実施例１と同様とした。
【０１０１】
上述の参照試料のＣＯガス吸着量の結果とガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定の結果（図４）とから算出した分析試料のＣＯガス吸着量は０．３４ｃｍ３／ｇであった。一方、従来法のガス化学吸着測定により求めた分析試料のＣＯガス吸着量は、０．６４ｃｍ３／ｇ（Ｎ＝１）、０．８６ｃｍ３／ｇ（Ｎ＝２）、０．６０ｃｍ３／ｇ（Ｎ＝３）、０．７０ｃｍ３／ｇ（平均）であった。
【０１０２】
ここで、２ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３のみの場合ではＣＯガス吸着量は約０．６ｃｍ３／ｇであり、分析試料における２ｗｔ％−Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３の混合量が１：１であることから推定すると、そのＣＯガス吸着量は混合前の半分の０．３ｃｍ３／ｇが予想される。一方、従来法の化学吸着法よって求めた吸着量は０．７ｃｍ３／ｇであることから、ＯＳＣに起因した担体への過剰なガス吸着の影響が生じていることが確認された。このことは担体へのガス吸着についてはＦＴ−ＩＲスペクトルからも確認できる（図４）。一方、本発明によるＣＯガス吸着量は推定される０．３ｃｍ３／ｇに一致しており、本発明により、ＯＳＣ材を含む材料であっても、正確に担持金属のガス吸着量を算出できることが確かめられた。
【０１０３】
また、本発明により求めた分析試料のＣＯガス吸着量をＢＥＬ−ＭＥＴＡＬ−３に付随した金属分散度の理論式に当てはめたところ、金属分散度（３０％）、金属表面積（１．４ｍ２／ｇ−Ｃａｔ）、および金属粒子径（１７ｎｍ）が得られた。
【０１０４】
【表１】
2014157094.tif 000011
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、担体上に１種類または２種類以上の金属種からなる金属粒子が担持されている触媒において、担体がプローブガスを吸着する場合であってもなくても、金属粒子のみを識別して、金属表面積、金属分散度、および金属粒子径などを評価する際に利用することができる。特に、自動車排ガス浄化触媒においては、その構成物質中にＯＳＣ能をもつ材料が用いられることがあり、従来法の化学吸着測定の適用が困難であったことから、そのような触媒の担持金属状態の評価に有効である。また次世代発電池として注目されている燃料電池においては、その部材に電極触媒（例えば、細孔性カーボン上にＰｔなど貴金属を担持した構造を持つ）があり、本発明はこうした材料の評価にも適用できる。特に近年、主に担持金属として用いられるＰｔの使用量を低減する目的で、Ｐｄやその他遷移金属をコアとし、この周りをＰｔで被覆するコアシェル触媒の作製が注目されている。本発明によれば、複数種の担持金属を識別したうえで、各々の金属の露出状態を評価することができるため、これを適用することにより、コアシェル触媒において、シェル金属によるコア金属の被覆率（各々の金属の表面露出比率）を算出する際に応用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１    入力受付部（第一の入力受付手段）
２    入力受付部（第二の入力受付手段）
３    ガス吸着ＦＴ−ＩＲ測定手段
４    入力受付部
５    制御部
６    記憶部
７    算出部（算出手段）
８    表示部
９    コンピュータ
１０  金属粒子測定システム
【図１】
2014157094.tif 000012
【図２】
2014157094.tif 000013
【図３】
2014157094.tif 000014
【図４】
2014157094.tif 000015
【図５】
2014157094.tif 000016