(57)【要約】【課題】従来よりも低温で触媒活性を高く得ることができる触媒材料を提供する。【解決手段】触媒材料１に関する。孔径及び孔間隔が略均一であり表面に開口する蜂の巣状の細孔２を有する多孔質構造担体３の表面及び骨格内部に触媒金属粒子４ａ，４ｂが担持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔径及び孔間隔が略均一であり表面に開口する蜂の巣状の細孔を有する多孔質構造担体の表面及び骨格内部に触媒金属粒子が担持されていることを特徴とする触媒材料。
【請求項２】
多孔質構造担体の細孔は平均孔径が１〜３０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の触媒材料。
【請求項３】
多孔質構造担体の空隙率が３０〜７５％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の触媒材料。
【請求項４】
多孔質構造担体がＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｎのうちの少なくとも１種の元素の酸化物で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の触媒材料。
【請求項５】
触媒金属粒子がＰｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈのうちの少なくとも１種の触媒金属からなる粒子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の触媒材料。
【請求項６】
多孔質構造担体を形成するための元素を含有する架橋性物質と、界面活性剤と、触媒金属を含有する水溶性の塩とを、水もしくは水及び水溶性有機溶剤中で混合して分散させた後、この分散液を乾燥することを特徴とする触媒材料の製造方法。
【請求項７】
界面活性剤がカチオン系とノニオン系の少なくとも一方であることを特徴とする請求項６に記載の触媒材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として脱臭用に用いられる触媒材料及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
触媒材料、とりわけ脱臭用の触媒材料は家庭用電気機器に多く使われており、空気清浄機、温水洗浄便座、生ゴミ処理機などがその一例である。脱臭すべきガスとしては、アンモニア（ＮＨ３）、二硫化メチル（（ＣＨ３）２Ｓ２）、メチルメルカプタン（ＣＨ３ＳＨ）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）などが挙げられる。
【０００３】
これらのガスを脱臭するための触媒材料としては、従来より多孔質シリカ（Ｓｉ酸化物）担体、多孔質シリカ・チタニア複合（Ｓｉ、Ｔｉ複合酸化物）担体、多孔質アルミナ担体などに、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）などの貴金属触媒を担持させたものが使われており、このような脱臭用触媒材料は上記貴金属触媒の酸化作用により脱臭すべきガスを無臭物質に酸化させる作用を有している。また、このような脱臭用触媒材料の製造方法としては、例えば、貴金属触媒として白金を用いる場合には、塩化白金酸などを水溶液化し、これに担体を浸漬することにより担体の孔中に塩化白金の錯イオンを含浸させ、そしてこの水溶液を乾燥した後、これを焼成、還元することにより白金担持触媒を得るという製造方法、つまり含浸法が一般的に用いられている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−１５４６１６号公報
【非特許文献１】服部英ら共著「新しい触媒化学」三共出版株式会社、ｐ．１３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようにして製造された脱臭用触媒材料を実際に電気機器に組み込んで脱臭機能を発揮させるためには、通常、上記触媒材料を２５０℃程度まで加熱する必要がある。この温度より低い温度でも一応触媒としての働きはみられるものの、活性が低いために、供給されるガスに対して十分な酸化が起こらず、悪臭ガスがそのまま残ってしまう。そのため、従来は触媒材料を加熱してその活性を高めていたのであるが、触媒の機能を十分に発揮させることができる温度を従来よりも低温化することができれば、加熱のためのヒーター電力を軽減することができ、これにより電気機器の消費電力も軽減することが可能となる。つまり、近年においては、より活性が高く、低温での酸化反応を実現することができる触媒材料の出現が期待されている。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも低温で触媒活性を高く得ることができる触媒材料及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る触媒材料は、孔径及び孔間隔が略均一であり表面に開口する蜂の巣状の細孔２を有する多孔質構造担体３の表面及び骨格内部に触媒金属粒子４ａ，４ｂが担持されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、多孔質構造担体３の細孔２は平均孔径が１〜３０ｎｍであることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、多孔質構造担体３の空隙率が３０〜７５％であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、多孔質構造担体３がＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｎのうちの少なくとも１種の元素の酸化物で形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、触媒金属粒子４がＰｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈのうちの少なくとも１種の触媒金属からなる粒子であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項６に係る触媒材料の製造方法は、多孔質構造担体３を形成するための元素を含有する架橋性物質と、界面活性剤と、触媒金属を含有する水溶性の塩とを、水もしくは水及び水溶性有機溶剤中で混合して分散させた後、これを乾燥することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６において、界面活性剤がカチオン系とノニオン系の少なくとも一方であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に係る触媒材料によれば、従来よりも低温で触媒活性を高く得ることができるものである。
【００１４】
請求項２の発明によれば、細孔の内部に触媒金属粒子を多量に担持させることができるものである。
【００１５】
請求項３の発明によれば、細孔の内部に触媒金属粒子を多量に担持させることができるものである。
【００１６】
請求項４の発明によれば、多孔質構造担体の表面のみならず骨格内部にも多くの触媒金属粒子を担持させることができるものである。
【００１７】
請求項５の発明によれば、触媒活性をさらに高く得ることができるものである。
【００１８】
本発明の請求項６に係る触媒材料の製造方法によれば、従来よりも低温で触媒活性を高く得ることができるものである。
【００１９】
請求項７の発明によれば、界面活性剤のミセルを鋳型として細孔が配列した多孔質構造担体を容易に形成することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１（ａ）は本発明に係る触媒材料１の一例を模式的に示すものであり、この触媒材料１は、多孔質構造担体３に触媒金属粒子４が担持されて形成されている。多孔質構造担体３は、その表面に開口する蜂の巣状の細孔２を多数有している。そして触媒金属粒子４は、多孔質構造担体３の表面及び骨格内部に担持されている。ここで、触媒金属粒子４が多孔質構造担体３の表面に担持されているとは、図１（ｂ）のように多孔質構造担体３の表面と触媒金属粒子４ａの表面とが接触して触媒金属粒子４ａが支持されていることをいい、一方、触媒金属粒子４が多孔質構造担体３の骨格内部に担持されているとは、図１（ｂ）のように多孔質構造担体３自体の内部に触媒金属粒子４ｂの一部又は全部が埋め込まれて触媒金属粒子４ｂが支持されていることをいう。触媒金属粒子４は、多孔質構造担体３の細孔２の内部以外に細孔２の外部に担持されていてもよい。なお、本発明に係る触媒材料１は、粉末状であって、図１（ａ）に示す多孔質構造担体３の集合体が粉末の一単位となる。すべての細孔２の両端が開口しているとは限らないが、少なくとも細孔２の一端は開口している。
【００２２】
多孔質構造担体３は、後述の製造方法により、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｎのうちの少なくとも１種の元素の酸化物で形成することができる。これにより、表面のみならず骨格内部にも多くの触媒金属粒子４を担持させることができるものである。
【００２３】
触媒金属粒子４は、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈのうちの少なくとも１種の触媒金属からなる粒子であることが望ましい。これにより、触媒活性をさらに高く得ることができるものである。触媒金属粒子４の大きさは特に限定されるものではないが、粒径は小さいほど表面積が大きくなり触媒活性が高くなるので１〜１０ｎｍであることが望ましく、１〜５ｎｍであることがより望ましい。
【００２４】
多孔質構造担体３に形成される細孔２は、図１（ａ）にみられるように、孔径及び孔間隔が略均一な略六角形であって、細孔２間の壁の厚みが細孔２の径よりも小さい蜂の巣状に規則的に配列している。後述の製造方法のように界面活性剤のミセルで細孔２を形成する場合、図１のような態様に細孔２を形成することができるものである。このように形成される細孔２の平均孔径は１〜３０ｎｍの範囲である。ここで、細孔２の平均孔径は、窒素吸着によるＢＥＴ法（比表面積測定法）から求められるものであり、多孔質構造担体３に形成される全細孔２の孔径の平均値である。界面活性剤のミセルで細孔２を形成する場合、この範囲の平均孔径で細孔２が形成されるものである。このために、細孔２の内部に触媒金属粒子４を多量に担持させることができるものである。
【００２５】
また、多孔質構造担体３の空隙率は３０〜７５％の範囲で形成されるものである。ここで、多孔質構造担体３の空隙率は、窒素吸着によるＢＥＴ法（比表面積測定法）から求められる全細孔２容積及び多孔質構造担体３の密度から求められるものである。界面活性剤のミセルで細孔２を形成する場合、この範囲の空隙率で細孔２が形成されるものである。このために、細孔２の内部に触媒金属粒子４を多量に担持させることができるものである。
【００２６】
なお、例えば、Ｓｉの酸化物で多孔質構造担体３（メソポーラスシリカ）を形成すると、この多孔質構造担体３の比表面積は５００〜１３００ｍ２／ｇとなる。多孔質構造担体３の比表面積は、窒素吸着によるＢＥＴ法（比表面積測定法）から求められる。
【００２７】
そして、本発明に係る触媒材料１にあっては、孔径及び孔間隔が略均一であり表面に開口する蜂の巣状の細孔２を有する多孔質構造担体３の表面及び骨格内部に触媒金属粒子４ａ，４ｂが担持されているので、従来のように担体表面にのみ触媒金属粒子４が担持されている触媒材料１と比べ、触媒活性が高く、従ってより低温で触媒反応を発現させることができるものである。
【００２８】
担体の表面に溶液で触媒金属粒子４を担持させる含浸法などの従来の方法では、その後の焼成、還元工程において触媒金属の錯イオンが数ナノメートルというサイズの金属微粒子となるのであるが、このように超微粒子であるため表面エネルギーが高く、上記の焼成、還元工程における熱により容易に焼結ないしは凝集を起こす。従って、従来の方法では、触媒金属粒子４をナノメートルサイズの超微粒子の状態で担体に担持させるのは困難である。
【００２９】
触媒活性については触媒金属粒子４の表面で反応が起こるので、表面積が大きいほどその活性は高くなる。また、粒子はその粒径が小さくなればなるほど単位重量当たりの表面積が大きくなる。すなわち理想的にはできるだけ小さい粒径の触媒金属粒子４が担体に均一に担持されていることが望ましい。また、反応させるガスが触媒金属粒子４の位置まで到達することも重要である。すなわち担体としては、担持された触媒金属粒子４にガスが確実に到達するように、ガスが容易に拡散することができるような構造を持っていることが望ましい。
【００３０】
本発明では、触媒金属粒子４は多孔質構造担体３の表面だけではなく、多孔質構造担体３の骨格内部にも担持されており、この骨格内部に担持された触媒金属粒子４ｂは熱を受けても近接する他の触媒金属粒子４とは焼結、凝集を起こさない。つまり初期のナノメートルサイズの粒径を保つことができるものである。また、担体は孔径及び孔間隔が略均一であり表面に開口する蜂の巣状の細孔２を有する多孔質構造担体３であるため、反応ガスは容易に触媒金属粒子４の位置まで拡散することが可能となるものである。
【００３１】
次に、上記のような触媒材料１を製造する方法について説明する。
【００３２】
まず、多孔質構造担体３を形成するための元素を含有する架橋性物質と、界面活性剤と、触媒金属粒子４を含有する水溶性の塩とを、水もしくは水及び水溶性有機溶剤中で混合して分散させ、分散液を調製する。このとき各成分を混合する順番は特に限定されるものではない。各成分の配合量も特に限定されるものではないが、例えば、架橋性物質：水：界面活性剤（モル比）＝１：０．５〜５００：０．０１〜０．５となるように、また、最終的に得られる触媒材料１全体の重量に対して触媒金属粒子４の重量が０．１〜３０重量％となるように、上記各成分の配合量を調整して設定することができる。ここで、水溶性有機溶剤としては、メシチレン（１，３，５−トリメチルベンゼン）、メタノール、エタノール、プロパノールなどを用いることができる。
【００３３】
架橋性物質としては、次のようなものを挙げることができる。すなわち、Ｓｉを含有する架橋性物質（Ｓｉ系架橋性物質）として、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）などに代表されるオルガノアルコキシシランや、これらを部分加水分解・縮合反応させることによって形成されるメチルシリケートなどのシロキサン骨格を有するオリゴマー、ケイ酸ナトリウム（水ガラス）、四塩化ケイ素などを挙げることができる。また、Ｔｉを含有する架橋性物質（Ｔｉ系架橋性物質）として、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、チタニウムテトライソプロポキシド（〔（ＣＨ３）２ＣＨＯ〕４Ｔｉ）、四塩化チタンなどを挙げることができる。また、Ａｌを含有する架橋性物質（Ａｌ系架橋性物質）として、アルミニウムブトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、塩化アルミニウムなどを挙げることができる。また、Ｍｇを含有する架橋性物質（Ｍｇ系架橋性物質）として、マグネシウムエトキシド、マグネシウムメトキシド、マグネシウムプロポキシド、塩化マグネシウムなどを挙げることができる。また、Ｚｒを含有する架橋性物質（Ｚｒ系架橋性物質）として、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムイソプロポキシド、塩化ジルコニウムなどを挙げることができる。また、Ｍｎを含有する架橋性物質（Ｍｎ系架橋性物質）として、塩化マンガンなどを挙げることができる。以上のような架橋性物質を少なくとも１種用いることによって、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｎのうちの少なくとも１種の元素の酸化物で形成された多孔質構造担体３を得ることができるものである。
【００３４】
界面活性剤としては、カチオン系（陽イオン性）とノニオン系（非イオン性）の少なくとも一方を用いるのが望ましい。カチオン界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルアミンなどを、ノニオン界面活性剤としては、トリブロックコポリマー（ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド−ポリエチレンオキシド共重合体）などを挙げることができる。界面活性剤にメシチレン（１，３，５−トリメチルベンゼン）などの有機溶剤を加えてもよい。
【００３５】
触媒金属粒子４を含有する水溶性の塩としては、次のようなものを挙げることができる。すなわち、Ｐｔからなる粒子を含有する水溶性の塩として、ヘキサクロロ白金酸、テトラアンミン白金ジクロライド、ジニトロジアミン白金などを挙げることができる。また、Ａｕからなる粒子を含有する水溶性の塩として、塩化金酸などを挙げることができる。また、Ｐｄからなる粒子を含有する水溶性の塩として、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、テトラアンミンパラジウムジクロライドなどを挙げることができる。また、Ｒｕからなる粒子を含有する水溶性の塩として、塩化ルテニウム、硝酸ルテニウムなどを挙げることができる。また、Ｒｈからなる粒子を含有する水溶性の塩として、塩化ロジウム、硝酸ロジウムなどを挙げることができる。以上のような水溶性の塩を少なくとも１種用いることによって、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈのうちの少なくとも１種の触媒金属からなる粒子を多孔質構造担体３の表面及び骨格内部に担持させることができるものである。
【００３６】
そして、上記のように分散液を調製した後、この分散液を５０〜１００℃で１〜４８時間乾燥させる。ただし、乾燥条件は特に限定されるものではない。このように分散液を乾燥させる工程において、分散液中の界面活性剤分子がロッド状ミセルを形成し、このミセルを鋳型として架橋性物質の架橋すなわち骨格形成が進む。このミセルは規則的に配列しており、乾燥後には図１に示すように、界面活性剤が除去され、孔径及び孔間隔が略均一であり表面に開口する蜂の巣状の細孔２を有する多孔質構造担体３が形成されるものである。これと同時に触媒金属粒子４が多孔質構造担体３の表面及び骨格内部に担持される。なお、細孔２は、界面活性剤のミセルの直径を孔径とする。
【００３７】
ここで、界面活性剤は多孔質構造担体３に細孔２を形成するための鋳型となるものであり、架橋性物質との分散液中でミセルを形成し、このミセルを鋳型にして架橋性物質が架橋反応する必要がある。そして界面活性剤がカチオン系であると、分散液中でミセルの外側の親水基部分は陽イオン性を示し、架橋の過程で陰イオン性を示す架橋性物質の中間体と容易に電気的に結合するので、界面活性剤のミセルを鋳型として架橋が進行して、多孔質構造担体３を形成することができる。また、界面活性剤がノニオン系であると、ミセルの外側の親水基部分に、架橋の過程で陰イオン性を示す架橋性物質の中間体が引き寄せられ、この場合も同様に界面活性剤のミセルを鋳型として架橋が進行し、多孔質構造担体３を形成することができる。一方、界面活性剤がアニオン系であると、ミセルの外側の親水性基部分は陰イオン性を示し、架橋の過程で陰イオン性を示す架橋性物質の中間体と結合しにくく、界面活性剤のミセルを鋳型として架橋が進行しにくくなる。このために、界面活性剤としては上記のようにカチオン系あるいはノニオン系の界面活性剤であることが望ましいものである。
【００３８】
そして、上記のように分散液を乾燥させた後、これを４００〜１０００℃で１〜４８時間焼成し、さらに２００〜５００℃で１〜４８時間還元することによって、本発明に係る触媒材料１を得ることができる。ただし、焼成条件及び還元条件はいずれも特に限定されるものではない。粉末状にするには、還元後に粉砕すればよい。このようにして得られた触媒材料１を例えば電気機器に組み込んで脱臭用として用いる場合、２５０℃程度まで加熱しなくても、この温度より低い温度で活性を高く得ることができ、供給されるガスに対して十分な酸化が起こり、悪臭ガスを十分に除去することができるものである。しかも本発明では、触媒の機能を十分に発揮させることができる温度を従来よりも低温化することができるので、加熱のためのヒーター電力を軽減することができ、これにより電気機器の消費電力も軽減することが可能となる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００４０】
（実施例１）
ノニオン系トリブロックコポリマー界面活性剤（旭電化工業（株）製「Ｐ１０３」）４ｇと蒸留水３０ｇとを混合・撹拌し、これをＡ液とした。
【００４１】
一方、塩化白金酸６水和物（田中貴金属工業（株）製）０．２ｇ（最終的に得られる触媒材料全体の重量に対して白金の重量が３ｗｔ％となるように塩化白金酸６水和物の添加量を調整）、塩酸（３５％）８．７６ｇ、蒸留水１２０ｇを混合した後（ｐＨ＜１）、撹拌し、これをＢ液とした。
【００４２】
次に、Ａ液とＢ液とを混合し、これを３５℃で３０分間撹拌した。
【００４３】
その後、Ｓｉ系架橋性物質として信越化学工業（株）製テトラエトキシシラン「ＴＥＯＳ」８．５ｇを上記混合溶液に加え、３５℃で２０時間撹拌した。このときの「ＴＥＯＳ」、Ｈ２Ｏ及び「Ｐ１０３」のモル比は「ＴＥＯＳ」：Ｈ２Ｏ：「Ｐ１０３」＝１：２１１：０．０２となっている。そして、上記混合溶液を８０℃で８時間乾燥し、さらに大気雰囲気中５００℃で８時間焼成した後、３５０℃で３時間水素還元することで、触媒材料（触媒１）を得た。
【００４４】
（実施例２）
Ｓｉ系架橋性物質として信越化学工業（株）製テトラメトキシシラン「ＴＭＯＳ」７．６ｇ、硫酸（９６％）０．００１ｇ、蒸留水１．８ｇ、塩化白金酸６水和物０．２５ｇ（最終的に得られる触媒材料全体の重量に対して白金の重量が３ｗｔ％となるように塩化白金酸６水和物の添加量を調整）を混合し（ｐＨ＝２）、この混合溶液を５分間撹拌した。さらに、カチオン系アルキルトリメチルアンモニウム塩界面活性剤（和光純薬工業（株）製ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド：「Ｃ１６ＴＡＣ」と略す）２．８ｇを上記混合溶液に加え、これを室温にて３時間撹拌した。このときの「ＴＭＯＳ」、Ｈ２Ｏ、「Ｃ１６ＴＡＣ」のモル比は「ＴＭＯＳ」：Ｈ２Ｏ：「Ｃ１６ＴＡＣ」＝１：２：０．２となっている。そして、上記混合溶液を５０℃で１２時間乾燥し、さらに大気雰囲気中６００℃で３時間焼成した後、３５０℃で３時間水素還元することで、触媒材料（触媒２）を得た。
【００４５】
（実施例３）
実施例１における塩化白金酸に代えてテトラアンミン白金ジクロライド水和物（田中貴金属工業（株）製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、触媒材料全体の重量に対して白金の重量が３ｗｔ％である触媒材料（触媒３）を得た。
【００４６】
（実施例４）
実施例１における塩化白金酸に代えてジニトロジアミン白金硝酸溶液（田中貴金属工業（株）製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、触媒材料全体の重量に対して白金の重量が３ｗｔ％である触媒材料（触媒４）を得た。
【００４７】
（実施例５）
実施例１における塩化白金酸に代えて塩化パラジウム（田中貴金属工業（株）製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、触媒材料全体の重量に対してパラジウムの重量が３ｗｔ％である触媒材料（触媒５）を得た。
【００４８】
（実施例６）
実施例２における塩化白金酸に代えて塩化パラジウム（田中貴金属工業（株）製）を用いた以外は、実施例２と同様にして、触媒材料全体の重量に対してパラジウムの重量が３ｗｔ％である触媒材料（触媒６）を得た。
【００４９】
（実施例７）
ノニオン系トリブロックコポリマー界面活性剤（旭電化工業（株）製「Ｐ１０３」）４ｇとメシチレン（和光純薬工業（株）製）を重量比で１：１となるように混合し、さらに蒸留水３０ｇを加えて混合・撹拌し、これをＡ液とした。
【００５０】
一方、塩化白金酸６水和物（田中貴金属工業（株）製）０．２ｇ（最終的に得られる触媒材料全体の重量に対して白金の重量が３ｗｔ％となるように塩化白金酸６水和物の添加量を調整）、塩酸（３５％）８．７６ｇ、蒸留水１２０ｇを混合した後（ｐＨ＜１）、撹拌し、これをＢ液とした。
【００５１】
次に、Ａ液とＢ液とを混合し、これを３５℃で３０分間撹拌した。
【００５２】
その後、Ｓｉ系架橋性物質として信越化学工業（株）製テトラエトキシシラン「ＴＥＯＳ」８．５ｇを上記混合溶液に加え、３５℃で２０時間撹拌した。このときの「ＴＥＯＳ」、Ｈ２Ｏ及び「Ｐ１０３」のモル比は「ＴＥＯＳ」：Ｈ２Ｏ：「Ｐ１０３」＝１：２１１：０．０２となっている。そして、上記混合溶液を８０℃で８時間乾燥し、さらに大気雰囲気中５００℃で８時間焼成した後、３５０℃で３時間水素還元することで、触媒材料（触媒７）を得た。
【００５３】
（実施例８）
ノニオン系トリブロックコポリマー界面活性剤（旭電化工業（株）製「Ｐ１０３」）４ｇと蒸留水３０ｇとを混合・撹拌し、これをＡ液とした。
【００５４】
一方、塩化白金酸６水和物（田中貴金属工業（株）製）０．２ｇ（最終的に得られる触媒材料全体の重量に対して白金の重量が３ｗｔ％となるように塩化白金酸６水和物の添加量を調整）、塩酸（０．０１ｍｏｌ／Ｌ）０．２ｇ、蒸留水１２０ｇを混合した後、撹拌し、これをＢ液とした。
【００５５】
次に、Ａ液とＢ液とを混合し、これを３５℃で３０分間撹拌した。
【００５６】
その後、Ｓｉ系架橋性物質として信越化学工業（株）製テトラエトキシシラン「ＴＥＯＳ」６．４ｇを上記混合溶液に加え、３５℃で２０時間撹拌した。この後、Ｔｉ系架橋性物質として関東化学（株）製チタニウムテトライソプロポキシド：「Ｔｉ（ＯｉＰｒ）４」２．９gをさらにこの混合溶液に加え、３５℃で２０時間撹拌した。このときの「ＴＥＯＳ」、「Ｔｉ（ＯｉＰｒ）４」、Ｈ２Ｏ及び「Ｐ１０３」のモル比は「ＴＥＯＳ」：「Ｔｉ（ＯｉＰｒ）４」：「Ｈ２Ｏ」：「Ｐ１０３」＝０．７５：０．２５：２０４：０．０２となっている。そして、上記混合溶液を８０℃で８時間乾燥し、さらに大気雰囲気中４００℃で２４時間焼成した後、３５０℃で３時間水素還元することで、触媒材料（触媒８）を得た。
【００５７】
（実施例９）
実施例１における塩化白金酸に代えて塩化金酸溶液（田中貴金属工業（株）製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、触媒材料全体の重量に対して金の重量が３ｗｔ％である触媒材料（触媒９）を得た。
【００５８】
（比較例１）
シリカ（触媒学会参照触媒「ＪＲＣ−ＳＩＯ−８」）４．８５ｇと蒸留水４０ｇとジニトロジアミン白金硝酸溶液（田中貴金属工業（株）製）３．３０ｇ（最終的に得られる触媒材料全体の重量に対して白金の重量が３ｗｔ％となるようにジニトロジアミン白金硝酸溶液の添加量を調整）を混合し、２時間撹拌した後、１２時間静置した。次に、上記溶液を４０℃、４０Ｔｏｒｒにて蒸発干固した。このようにして得られた粉末を大気雰囲気中１１０℃で１２時間乾燥させた。その後、空気１５０ｍｌ／ｍｉｎ流通中４００℃で３時間焼成し（１０℃／ｍｉｎ）、窒素１００ｍｌ／ｍｉｎ流通中３５０℃まで降温し、水素１５ｍｌ／ｍｉｎ流通中３５０℃で３時間還元し、窒素１００ｍｌ／ｍｉｎ流通中室温まで降温することで、触媒材料（触媒１０）を得た。
【００５９】
上記のように、比較例１では、界面活性剤を使用しなかった。
【００６０】
（比較例２）
界面活性剤（旭電化工業（株）製「Ｐ１０３」）４ｇと蒸留水３０ｇとを混合・撹拌し、これをＡ液とした。
【００６１】
一方、塩酸（３５％）８．７６ｇ、蒸留水１２０ｇを混合した後（ｐＨ＜１）、撹拌し、これをＢ液とした。
【００６２】
次に、Ａ液とＢ液とを混合し、これを３５℃で３０分間撹拌した。
【００６３】
その後、テトラエトキシシラン「ＴＥＯＳ」８．５ｇを上記混合溶液に加え、３５℃で２０時間撹拌した。このときの「ＴＥＯＳ」、Ｈ２Ｏ及び「Ｐ１０３」のモル比は「ＴＥＯＳ」：Ｈ２Ｏ：「Ｐ１０３」＝１：２１１：０．０２となっている。そして、上記混合溶液を８０℃で８時間乾燥し、さらに大気雰囲気中５００℃で８時間焼成することで、多孔質構造シリカ担体を得た。この多孔質構造シリカ担体を比較例１におけるシリカに代えて用いた以外は、比較例１と同様にして、触媒材料全体の重量に対して白金の重量が３ｗｔ％である触媒材料（触媒１１）を得た。
【００６４】
上記のように、比較例２では、細孔の形成と同時ではなく細孔を形成した後に、触媒金属粒子を担持させるようにしたので、骨格内部に触媒金属粒子が担持されることがなく、担体表面のみに触媒金属粒子が担持された。
【００６５】
（アンモニア転化率）
周知の固定床流通装置を用い、この装置のガラス製反応管中に上記のようにして得た触媒材料（触媒１〜１１）を３０ｍｇ入れ、この触媒材料にアンモニアを３００ｐｐｍ含む空気を流速２００ｍｌ／ｍｉｎ（空間速度はＳＶ＝３７００ｍＬ・ｓｅｃ−１・ｇ−Ｐｔ−１）で通気させることにより、アンモニア転化率を測定した。触媒材料の温度は２００℃に設定した。上記転化率はアンモニアの減少率より求めた。アンモニアの濃度はガス検知管により求めた。触媒１〜１１のアンモニア転化率を下記［表１］に示す。触媒金属粒子径はＣＯ吸着法を用いて測定した。この粒子径も下記［表１］に併せて示す。多孔質構造担体の平均細孔直径は窒素吸着による多点ＢＥＴ法により測定した。空隙率も同様に窒素吸着による多点ＢＥＴ法により測定し、具体的には、全細孔容積を測定し、担体を形成する材料のシリカの真密度が２．２ｇ／ｃｍ３であるものとして算出した。
【００６６】
【表１】
2005329286.tif 000003
【００６７】
上記［表１］にみられるように、触媒材料が２００℃である場合において、比較例１及び２のアンモニア転化率が３０％未満であるのに対し、実施例１〜９のアンモニア転化率がいずれも４５％を超えていることから、本発明によれば、触媒材料を２５０℃程度まで加熱しなくても、触媒活性を十分に高く得ることができることが確認される。特に、触媒１〜９はアンモニア脱臭用触媒として有望である。
【００６８】
また、比較例１及び２の触媒金属粒子径が５ｎｍを超えているのに対し、実施例１〜９の触媒金属粒子径がいずれも５ｎｍ未満であることから、本発明によれば、触媒金属粒子を焼結・凝集させることなく、超微粒子の状態で担体に担持可能であることが確認される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は触媒材料の斜視図、（ｂ）は触媒材料の一部を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  触媒材料
２  細孔
３  多孔質構造担体
４  触媒金属粒子
４ａ  触媒金属粒子
４ｂ  触媒金属粒子
【図１】
2005329286.tif 000004