(57)【要約】【課題】  例えば触媒や電気二重層キャパシタとして有用な機能性の複合エレメントを提供すること。【解決手段】  本発明の複合エレメントは、導電性支持体の表面に電解めっきによって形成されためっき層を有する。めっき層中に所定の機能を有する機能性粒子が包埋されている。更に該めっき層はその表面において開孔していると共にその厚さ方向へ延びる微細空隙を多数有している。機能性粒子としては、各種ガスの分解に対する触媒作用を有するものや、活性炭等が用いられる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体の表面に電解めっきによって形成されためっき層を有し、該めっき層中に所定の機能を有する機能性粒子が包埋されており、更に該めっき層はその表面において開孔していると共にその厚さ方向へ延びる微細空隙を多数有していることを特徴とする複合エレメント。
【請求項２】
前記機能性粒子が、各種ガスの分解に対する触媒作用を有するものである請求項１記載のエレメント。
【請求項３】
前記めっき層が各種ガスの分解に対する触媒作用を有する金属材料又は酸化物材料を含むものである請求項２記載のエレメント。
【請求項４】
前記導電性支持体が耐腐食性材料からなる請求項２又は３記載のエレメント。
【請求項５】
内燃機関から排出される排気ガスの浄化に用いられる請求項２ないし４の何れかに記載のエレメント。
【請求項６】
前記機能性粒子が活性炭である請求項１記載のエレメント。
【請求項７】
電気二重層キャパシタの電極として用いられる請求項６記載のエレメント。
【請求項８】
電解めっきによって形成されためっき層を有し、該めっき層中に所定の機能を有する機能性粒子が包埋されており、更に該めっき層はその表面において開孔していると共にその厚さ方向へ延びる微細空隙を多数有していることを特徴とする複合エレメント。
【請求項９】
請求項１記載の複合エレメントの製造方法であって、
導電性支持体の表面に、機能性粒子を含むスラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜が形成された支持体をめっき浴中に浸漬し電解めっきを施して、該粒子が包埋され且つ多数の微細空隙を有するめっき層を形成することを特徴とする複合エレメントの製造方法。
【請求項１０】
請求項８記載の複合エレメントの製造方法であって、
導電性支持体の表面に剥離層を形成し、その上に機能性粒子を含むスラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜が形成された支持体をめっき浴中に浸漬し電解めっきを施して、該粒子が包埋され且つ多数の微細空隙を有するめっき層を形成し、該めっき層の形成後に、前記支持体から該めっき層を剥離することを特徴とする複合エレメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体上に電解めっき層が形成されてなり、該めっき層中に各種の機能性粉体が包埋されている複合エレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関から排出される排気ガスの浄化には、一般にガス流通方向に形成された多数の直通管状通路を有するコージェライトやムライト等からなるセラミック製、又は金属製のハニカム構造体のセル表面に、機能性粒子として所望の触媒を薄膜状に塗布したハニカム構造体触媒が使用されている。ハニカム構造体触媒に所望の反応特性と寿命を付与するためには、可能な限り多量の触媒成分をハニカム構造体のセル表面に塗布しなければならない。しかし、使用するコート用水性スラリーの粘度と安定性の問題から、該スラリー中の触媒成分濃度には制限がありコート回数が著しく増加するという問題がある。そこで、多量の触媒成分を少ないコート回数で経済的に塗布するためのハニカム構造体触媒の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この種のハニカム構造体触媒は、高温と室温とのヒートサイクルという過酷な条件下で用いられるものなので、高機械的強度が要求されるが、その要求は未だ十分に満たされていない。また触媒成分を高分散化させることが難しく、十分な触媒性能を得ることができない。更にヒートサイクルによる熱膨張・収縮の繰り返しに起因して、長期間の使用により触媒成分がハニカム構造体から剥離するおそれがある。
【０００４】
これとは別に、、電気二重層キャパシタの技術においては、エネルギー密度の向上が望まれている。電気二重層キャパシタの静電容量は、電解液に接している絶縁膜の表面積に比例して増加する。そこで電気二重層キャパシタの電極には、機能性粒子として、表面積の大きな導体である活性炭が用いられている。活性炭はその表面積が１グラム当たり１０００−３０００ｍ2／ｇ程度である（特許文献２参照）。
【０００５】
電気二重層キャパシタの電極は、活性炭をバインダで練ったペーストを集電体に塗布するか圧延することで得られる。この場合、活性炭の導電性が低いことから、集電体から離れて配置された活性炭は集電体との電気的導通が不十分となり、実質的に静電容量の損失が生じてしまう。また電極抵抗も高くなってしまう。そこで、ペーストにアセチレンブラックなどの導電性粒子を混合する工夫がなされている。しかし、導電性粒子を電極内に分散させたのみでは導電性粒子と活性炭との密着性が低く、電極抵抗の低減化効果は不十分である。また、活性炭の量を増やした場合、高抵抗化の原因は電極抵抗だけでなく、電解液抵抗も問題となる。活性炭の量を増やせば一層大量の電解液が必要となり、結果として電解液抵抗の増大による高抵抗化が起こるからである。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３１８４９号公報
【特許文献２】特開２０００−１８２９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の目的は、前述した従来技術が有する種々の欠点を解消し得る複合エレメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、導電性支持体の表面に電解めっきによって形成されためっき層を有し、該めっき層中に所定の機能を有する機能性粒子が包埋されており、更に該めっき層はその表面において開孔していると共にその厚さ方向へ延びる微細空隙を多数有していることを特徴とする複合エレメントを提供することにより前記目的を達成したものである。
【０００９】
また本発明は、前記複合エレメントの好ましい製造方法として、
導電性支持体の表面に、機能性粒子を含むスラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜が形成された支持体をめっき浴中に浸漬し電解めっきを施して、該粒子が包埋され且つ多数の微細空隙を有するめっき層を形成することを特徴とする複合エレメントの製造方法を提供するものである。
【００１０】
また本発明は、電解めっきによって形成されためっき層を有し、該めっき層中に所定の機能を有する機能性粒子が包埋されており、更に該めっき層はその表面において開孔していると共にその厚さ方向へ延びる微細空隙を多数有していることを特徴とする複合エレメントを提供するものである。
【００１１】
更に本発明は、前記複合エレメントの好ましい製造方法として、
導電性支持体の表面に剥離層を形成し、その上に機能性粒子を含むスラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜が形成された支持体をめっき浴中に浸漬し電解めっきを施して、該粒子が包埋され且つ多数の微細空隙を有するめっき層を形成し、該めっき層の形成後に、前記支持体から該めっき層を剥離することを特徴とする複合エレメントの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の複合エレメントは、これを種々の用途に用いることで様々な利点が生じる。例えば内燃機関から排出される排気ガスの浄化に用いると、簡単な操作で多量の触媒を支持体に担持させることができる。また、熱膨張に起因する触媒の脱落を防止することができる。電気二重層キャパシタの電極として用いると、電極全体の抵抗を下げることができ、キャパシタのエネルギー密度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。先ず第１の実施形態として、本発明を内燃機関から排出される排気ガスの浄化に用いる例を説明する。図１は、本発明の一実施形態としての触媒エレメントの要部を拡大して示す模式図である。触媒エレメント１は、支持体２と、その表面に電解めっきによって形成されためっき層３とを備えている。めっき層３中には、機能性粒子の一種である触媒の粒子４が包埋されている。めっき層３は多数の微細空隙５を有している。微細空隙５は、めっき層３の厚さ方向へ延びており、めっき層３の表面において開孔している。
【００１４】
支持体２としては導電性を有するものが用いられる。そのような支持体の例としては、例えば金属材料のように材料そのものが導電性を有するものや、母材自体は導電性を有さないが、その表面に無電解めっき等によって導電性を付与したものを用いることができる。また、触媒エレメントは、酸素濃度の高い高温の排気ガスの浄化に用いられるものなので、支持体２は耐酸化性等の耐腐食性材料から構成されていることが好ましい。これらを勘案すると、ステンレスなどの導電性を有し且つ耐腐食性を有する金属材料を用いることが特に好ましい。
【００１５】
支持体２の形状に特に制限はない。例えば従来の触媒エレメントに用いられているようなハニカム構造体であってもよい。或いは平板状であってもよい。
【００１６】
めっき層３中に包埋されている触媒の粒子４としては排気ガス中に含まれている各種ガス、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、ハイドロカーボン類（ＨＣ）の分解に対する触媒作用を有するものが用いられる。そのような触媒の粒子４としては、従来この種の分野に用いられているものを特に制限なく用いることができる。例えばアルミナ粒子からなる担体に担持させたルテニウム−白金触媒（以下、Pt-Rh/Al2O3ともいう）や、セリウム−ジルコニウム系複合酸化物からなる担体に担持させたルテニウム−白金触媒（以下、Pt-Rh/CZともいう）などを用いることができる。また、Ｃａ2ＭｎＯ4やＣａ2Ｍｎ0.95Ｐｄ0.5Ｏ4などのマンガン酸化物系触媒を用いることもできる。特にマンガン酸化物系触媒は導電性を有するので、後述する触媒エレメントの製造方法において、触媒の粒子４を含むスラリー中に導電性の粒子６を含有させる必要がないという利点がある。以上の触媒は一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１７】
触媒の粒子４は、めっき層３中に包埋されている。この場合、触媒の粒子４は、完全にめっき層３中に包埋されていることを要せず、その一部はめっき層３の表面に露出していてもよい。
【００１８】
触媒の粒子４の大きさは本発明において臨界的なものではなく、従来用いられてきたものと同様とすることができる。例えば担体に担持された状態の触媒においては、担体の粒径は０．０１〜１００μｍ、特に０．１〜１０μｍ程度とすることができる。担体に担持されているルテニウムや白金の粒子の粒径はこれよりも小さく、０．５〜１０００ｎｍ、特に１〜１００ｎｍ程度である。
【００１９】
めっき層３は先に述べた通り電解めっきによって形成されている。めっき層３を構成する材料は電解めっき可能な材料であればその種類に特に制限はない。特に、めっき層３を構成する材料が、排気ガス中に含まれている各種ガスの分解に対する触媒作用を有していると、排気ガスの浄化効果が一層高まるので好ましい。そのような材料としては、金属材料及び酸化物材料が挙げられる。金属材料としては銅、ニッケル、コバルトなどを用いることができる。酸化物材料としては二酸化マンガンなどを用いることができる。
【００２０】
めっき層３は、触媒の粒子４を十分に三次元的に分散させるのに足る厚みを有している。しかし、めっき層３の厚みが大きくなると、その分、使用する触媒の粒子４の量も多くなり経済的でなくなる。これらを勘案すると、めっき層の厚みは０．３〜２０μｍ、特に０．３〜１０μｍ、とりわけ０．５〜５μｍ程度の薄層であることが好ましい。
【００２１】
めっき層３に形成されている微細空隙５は、これを通じてガスをめっき層３の内部にまで供給してその分解を生じせしめるためのものである。この目的のために、微細空隙５は、めっき層３の表面における開孔面積が平均して０．１〜５０μｍ2、特に１〜１０μｍ2であることが好ましい。微細空隙５はめっき層３の表面においてほぼ均一に開孔している。微細空隙５の開孔率、即ちめっき層３の面積に対する開孔面積の総和の割合は０．１〜２０％、特に２〜２０％であり、とりわけ５〜１０％であることが好ましい。開孔面積及び開孔率は、めっき層３の表面を電子顕微鏡観察し、画像解析から求めることができる。更に、めっき層３は、その表面を電子顕微鏡観察により平面視したときに、どのような観察視野をとっても、１００μｍ×１００μｍの正方形の視野範囲内に１〜２００００個、特に１００〜２０００個の微細空隙５が存在していることが好ましい。
【００２２】
先に述べた通り、微細空隙５はめっき層３の厚さ方向へ延びている。微細空隙５は、めっき層３を貫き支持体２まで達しているものもあれば、めっき層３の途中で終端しているものもある。また、二以上の微細空隙５が交差している場合もある。微細空隙５は一般に曲折しながらめっき層３の厚さ方向へ延びている。微細空隙５の存在によってめっき層３中には三次元の網目状構造が形成されている。この網目状構造によってめっき層３は十分なガス浸透性を有するようになる。このような構造を有する微細空隙５の形成方法については後述する。
【００２３】
触媒の粒子４に加えて、めっき層３中には導電性の粒子６が含まれていてもよい。これによって電解めっきによるめっき層３の形成を効率的に行うことができる。尤も、触媒の粒子４として導電性を有するものを用いる場合には、導電性の粒子６を用いなくてもめっき層３を首尾良く形成することができる。導電性の粒子６としては、炭素材料の粒子や金属酸化物の粒子などが挙げられる。炭素材料としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック及びアセチレンブラック等のカーボンブラックや、活性炭、黒鉛等が挙げられる。金属酸化物の粒子としては、例えば二酸化マンガンやマグネタイトの粒子を用いることができる。これらの粒子は単独あるいは混合して使用することができる。特に、導電性の粒子６としては、導電性と共に各種ガスの分解に対する触媒作用を有している材料である二酸化マンガンやマグネタイトの粒子を用いることが好ましい。
【００２４】
以上の構成を有する触媒エレメント１によれば、触媒の粒子４間がめっき層３の構成材料によって結合されているので機械的強度が高くなる。特に、１０００℃程度の高温と室温とのヒートサイクルの激しい過酷な条件下で使用されても、触媒の粒子４の脱落が起こりにくい。この脱落を一層効果的に防止する観点から、めっき層３の構成材料は、その熱膨張係数が、支持体２の構成材料の熱膨張係数と、触媒の粒子４の熱膨張係数（担持されている場合には担体の熱膨張係数）との中間であることが好ましい。
【００２５】
更に本実施形態の触媒エレメント１によれば、使用を繰り返しても触媒の粒子４の分散状態が維持される。その結果、従来では分散状態が悪く結晶子径が大きいために不可能であった低温においてもＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣ、水素分子、酸素分子等の解離を容易に起こすことができる。
【００２６】
次に、本実施形態の触媒エレメント１の好ましい製造方法について説明する。先ず、支持体２の表面に電解めっきによってめっき層３を形成する。電解めっきの手順は次の通りである。
【００２７】
先ず、触媒の粒子４を含むスラリーを調製する。スラリーは、触媒の粒子に加えて水やエタノールなど希釈溶媒を含み、更に必要に応じて、先に述べた導電性の粒子６を含んでいる。このスラリーを支持体２の表面に塗布し塗膜を形成する。表面に塗膜が形成された支持体２をめっき浴中に浸漬して電解めっきを施す。これによってめっき層３が形成される。先に述べた通り、めっき層３の構成材料としては、金属材料又は酸化物材料が好ましく用いられる。この場合、めっき層３として、金属材料又は酸化物材料を含む層を単独で形成してもよく、或いは初めに酸化物材料を含む下層めっき層を形成し、その上に金属材料を含む上層めっき層を形成してもよい。めっき層３をこのような２層構造とすることで、金属材料中の電子が酸化物材料へと移行しやすくなり、電子の授受が容易になることから、酸化還元反応の触媒性能が向上するという利点が生じる。
【００２８】
めっき層３の構成材料が、各種ガスの分解に対する触媒作用を有するものである場合、その触媒活性はめっき条件によって左右される。具体的には電解時の電流密度、イオン濃度、電解時間等の条件を調整することが重要である。また、これらの条件は、めっき層３に所望の微細空隙５を形成する観点からも重要である。
【００２９】
例えばめっき層３の構成材料として金属材料であるニッケルを用いる場合の電解めっきの条件としては、例えばワット浴やスルファミン浴を用いることができる。ワット浴の組成は例えば硫酸ニッケルが１５０〜３５０ｇ／ｌ、塩化ニッケルが２０〜７０ｇ／ｌ、ホウ酸が１０〜５０ｇ／ｌである。ワット浴の浴温は３０〜８０℃、電解時の電流密度は０．５〜１００Ａ／ｄｍ2とすることができる。スルファミン酸浴を用いる場合の浴温は４０〜６０℃程度であり、電流密度はワット浴の場合と同様とすることができる。金属材料であるコバルトを用いる場合の電解めっきの条件としては、浴組成は、塩化コバルト或いは硫酸コバルトを１〜５０ｇ／ｌ含む水溶液とすることができる。浴温は４０〜６０℃とし、電解時の電流密度は１〜１０Ａ／ｄｍ2とすることができる。金属材料である銅を用いる場合、硫酸銅系溶液を用いるときには、銅の濃度を３０〜１００ｇ／ｌ、硫酸の濃度を５０〜２００ｇ／ｌ、塩素の濃度を３０ｐｐｍ以下とし、液温を３０〜８０℃、電流密度を１〜１００Ａ／ｄｍ2とすればよい。ピロ燐酸銅系溶液を用いる場合には、銅の濃度２〜５０ｇ／ｌ、ピロ燐酸カリウムの濃度１００〜７００ｇ／ｌとし、液温を３０〜６０℃、ｐＨを８〜１２、電流密度を１〜１０Ａ／ｄｍ2とすればよい。酸化物材料である二酸化マンガンを用いる場合の電解めっきの条件としては、浴組成は、硫酸マンガンを１００〜３００ｇ／ｌである。浴温は３０〜９０℃、電解時の電流密度は０．５〜１００Ａ／ｄｍ2とすることができる。このような条件で電解めっきを行うことで、めっき層に所望の微細空隙を形成することができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この実施形態に関し特に説明しない点については、第１の実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。第２の実施形態は、本発明を電気二重層キャパシタの電極に適用した例である。本実施形態においては、機能性粒子として活性炭が用いられる。本実施形態の電極の構造は、機能性粒子の種類やめっき層の構成材料が異なる以外は、第１の実施形態に関して図１に示したエレメントとほぼ同様である。めっき層の構成材料としては例えば銅、ニッケル、アルミニウムなどが用いられる。
【００３１】
本実施形態の電極においては、活性炭は導電性の高い材料から構成されているめっき層中に包埋されている。従って、活性炭を含むペーストを支持体に塗布して形成される従来の電極に比較して、電極全体の抵抗を下げることができる。なお、活性炭の表面がめっき層の構成材料で被覆されてしまうことで、活性炭が電解液と接する表面積が減少してしまうという懸念がある。しかし、活性炭の表面積のうち表面部分は僅かであることから、その部分が被覆されたとしても全表面積に及ぼす影響は微々たるものであり、実質的な問題は生じない。なお、活性炭としては、従来この種のキャパシタに用いられてきたものと同様のものを特に制限なく用いることができる。
【００３２】
本実施形態の電極は、従来用いられてきた電極に比較して電解液抵抗を下げる効果を有していることも特徴の一つである。従来の電極では、活性炭同士の間に必要量以上の電解液が存在しており、それによる電解液抵抗の増大の問題が生じていた。これに対して本実施形態の電極では、活性炭同士の間に存在する無駄な空間の大半をめっき層が埋めているので、活性炭の極く近接した領域にしか電解液が存在せず、電解液抵抗を下げることができる。
【００３３】
更に本実施形態の電極では、活性炭がめっき層中に包埋されているので耐衝撃性が高い。従って該電極を備えた電気二重層キャパシタは、自動車に積載される電源等として特に有用である。
【００３４】
本実施形態の電極は支持体の表面にめっき層を有するものであるが、これに代えてめっき層を支持体から剥離し、単独のめっき層を電極として用いることもできる。支持体は電気二重層キャパシタにおける静電容量には寄与しないので、キャパシタの高容量密度化を妨げる要因となっていた。しかし、本実施形態のように単独のめっき層を電極として用いることで、従来のキャパシタに比較して高容量密度化を図ることができる。またキャパシタの小型化を図ることもできる。更に、単独のめっき層からなる電極は、それ自体が集電体として機能することから、従来の電極と比較して活性炭の層を厚く形成しても、電極抵抗の増大が起こらないので、静電容量の大きなキャパシタを得ることができる。
【００３５】
支持体の表面にめっき層を有する電極は、第１の実施形態のエレメントと同様の方法で製造することができる。支持体からめっき層を剥離して、めっき層単独の電極を製造する場合には、支持体の表面に予め剥離層を形成し、その後に活性炭を含むスラリーを塗布すればよい。剥離層に用いられる物質としては、例えば有機化合物を用いることが好ましく、特に窒素含有化合物又は硫黄含有化合物を用いることが好ましい。窒素含有化合物としては、例えばベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、カルボシキベンゾトリアゾール（ＣＢＴＡ）、トリルトリアゾール（ＴＴＡ）、Ｎ’，Ｎ’−ビス（ベンゾトリアゾリルメチル）ユリア（ＢＴＤ−Ｕ）及び３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール（ＡＴＡ）などのトリアゾール系化合物が好ましく用いられる。硫黄含有化合物としては、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、チオシアヌル酸（ＴＣＡ）および２−ベンズイミダゾールチオール（ＢＩＴ）などが挙げられる。有機化合物に代えて、クロム酸化物等の金属系被膜によっても同様の効果を得ることができる。
【００３６】
本実施形態の電極（支持体あり及びなしの場合を含む）を用いて電気二重層キャパシタを製造する手順は次の通りである。先ず電極を電解液に含浸させた後、セパレータを挟んで２つの電極を樹脂製ガスケットと共にかしめることにより封口する。電解液としては有機系のもの及び水系のものを用いることができる。有機系電解液としては、例えば第四級アンモニウム塩をプロピレンカーボネート等の有機溶媒に溶解したものが用いられる。水系の電解液としては硫酸水溶液が用いられる。低抵抗化を考慮すると有機系電解液を用いることが好ましい。製造工程の簡略化の点からは水系電解液を用いることが好ましい。
【実施例】
【００３７】
以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。
【００３８】
〔実施例１〜１８並びに比較例１及び２〕
ステンレス製のハニカム構造体からなる支持体の表面に、Pt-Rh/Al2O3、Pt-Rh/CZ、及び導電性の粒子を含むスラリーを塗布し塗膜を形成した。スラリー中におけるこれら三者の重量比は、これら三者の合計量に対して表２に示す通りの値であった。Pt-Rh/Al2O3におけるAl2O3の粒径は０．２μｍで、Pt-Rh/CZにおけるCZの粒径は１０μｍであった。導電性の粒子のうち、グラファイトの粒径は０．８μｍ、ＭｎＯ2の粒径は１０μｍ、Ｆｅ3Ｏ4（マグネタイト）の粒径は０．２μｍであった。
【００３９】
塗膜が形成された支持体をめっき浴中に浸漬し、電解めっきを行いめっき層を形成した。但し、比較例１及び２ではめっきを行っていない。めっき層の構成材料は表２に示す通りである。めっき条件は次の通りであった。形成されためっき層の厚みは実施例及び比較例を通じて同一の１０μｍとした。得られためっき層を電子顕微鏡観察したところ、微細空隙の存在が確認された。微細空隙の平均開孔面積は１μｍ2であり、開孔率は３０％であった。
【００４０】
〔めっき層がＭｎＯ2の場合〕
・めっき浴；硫酸マンガン  １５０ｇ／ｌ
・浴温；８５℃
・電流密度；４Ａ／ｄｍ2
【００４１】
〔めっき層がＣｕの場合〕
・めっき浴；硫酸銅  １５０ｇ／ｌ
・浴温；５０℃
・電流密度；１０Ａ／ｄｍ2
【００４２】
〔めっき層がＮｉの場合〕
・めっき浴；硫酸ニッケル  １５０ｇ／ｌ
・浴温；５０℃
・電流密度；１０Ａ／ｄｍ2
【００４３】
〔めっき層がＣｏの場合〕
・めっき浴；硫酸コバルト  １５０ｇ／ｌ
・浴温；５０℃
・電流密度；１０Ａ／ｄｍ2
【００４４】
〔性能評価〕
実施例及び比較例で得られた触媒エレメントについて、以下の方法で三点曲げ強度及びガスの浄化性能を評価した。それらの結果を表２に示す。
【００４５】
〔三点曲げ強度〕
ＪＩＳ  Ｒ  １６０１「ファインセラミックスの曲げ強さの試験法」に準拠した三点曲げ法により曲げ強度試験を行った。試料の大きさは５ｍｍ×６ｍｍ×３０ｍｍとした。
【００４６】
〔ガスの浄化性能〕
初期状態及び耐久後の状態の触媒エレメントについてガスの浄化性能を評価した。モデルガスとして以下の表１に示すリッチガス及びリーンガスを用いた。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
初期状態においては、モデルガスを室温から昇温し、ＮＯ、ＣＯ、ＨＣ（Ｃ3Ｈ6＋Ｃ3Ｈ8）のそれぞれが初期濃度の５０％に低下した温度を測定し、その温度を浄化５０％温度とした。リッチガスとリーンガスはそれぞれ１秒毎に切り換えた。触媒を通るガス流の空間速度（ＳＶ）は３００００／時間とした。この温度が低いほど触媒活性が高いことを意味する。耐久後においては、リッチガスとリーンガスを５秒毎に切り換えて９００℃で３０分、７５０℃で３０分のサイクルを１５回繰り返し、その後に前記の手順で浄化５０％温度を測定した。初期招待と耐久後の状態での浄化５０％温度の差が小さいほど触媒活性が高いことを意味する。
【００４９】
【表２】
2005334827.tif 000004
【００５０】
表２に示す結果から明らかなように、各実施例のエレメントは各比較例のエレメントに比較して曲げ強度が高いことが判る。また触媒活性が高いことが判る。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態としての触媒エレメントの要部を拡大して示す模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  触媒エレメント
２  支持体
３  めっき層
４  触媒の粒子
５  微細空隙
６  導電性の粒子
【図１】
2005334827.tif 000005