(57)【要約】【課題】化合物粒子の表面上に、金属または金属酸化物からなる触媒が形成されてなる触媒体において、面方位による触媒活性の違いを利用して、より触媒活性の高い触媒体を得る。【解決手段】準安定な面方位を持つ面である準安定面１ａを有するセリアなどからなる化合物粒子１を有し、この化合物粒子１における準安定面１ａの上に、当該準安定な面方位の原子配列の状態を継承した状態で、ＰｔやＲｈなどの金属または金属酸化物からなる触媒２が形成されている。【選択図】図１
2007105652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
準安定な面方位を持つ面である準安定面（１ａ）を有する化合物粒子（１）を有し、前記化合物粒子（１）における前記準安定面（１ａ）の上に、当該準安定な面方位の原子配列の状態を継承した状態で、金属または金属酸化物からなる触媒（２）が形成されていることを特徴とする触媒体。
【請求項２】
前記化合物粒子（１）の粒径が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の触媒体。
【請求項３】
前記触媒（２）の厚さは１０原子層以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の触媒体。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の触媒体を製造する方法であって、
前記化合物粒子（１）の原料と前記触媒（２）の原料とを、大気圧よりも低い減圧雰囲気の気相中にて、同時に蒸発させて再凝集させることを特徴とする触媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物粒子の表面上に、金属または金属酸化物からなる触媒が形成されてなる触媒体およびその製造方法に関し、たとえば、排気ガス浄化、室内、車室内の空気質の浄化などの触媒として適用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、非特許文献１において、Ｆｅなどの単結晶、たとえばウェハ基板形状の単結晶の触媒を用いて、種々の面方位を露出させたとき、面方位の相違によって触媒活性が異なることが記載されている。
【０００３】
しかしながら、上記従来技術においては、特定の面方位を出すことは、半導体プロセスによる薄膜形成のレベルであり、実用触媒として供するにはおよばない。実用触媒として使用するには、表面積を数桁増し、またハニカム状、フェルト状などの担体に担持することが必要であり、基板上への薄膜形成技術では、これをなしえない。
【０００４】
一方、触媒として実用にかなうべく、上記担体に担持可能なものとして、一般的に粒子状の触媒体が用いられている。このものは、化合物粒子の表面上に、金属または金属酸化物からなる触媒が形成されてなる触媒体である。
【非特許文献１】Ｎ．Ｄ．Ｓｐｅｎｃｅｒ，Ｒ．Ｃ．Ｓｃｈｏｏｎｍｋｅｒ，ａｎｄＧ．Ａ．Ｓｏｍｏｒｊａｉ，Ｊ．Ｃａｔａｌ．，７４，１２９（１９８２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、上記粒子状の触媒体に対して、面方位によって触媒活性が相違することを利用し、触媒活性を高めることに着目した。
【０００６】
触媒は、その結晶構造上、表面エネルギーが最小の面が最安定な面方位を持つ面である最安定面を有し、この最安定面は、表面エネルギーの観点から、活性度がもっとも低いことが知られている。この点に考慮して、本発明者は、最安定面よりも表面エネルギーが低い準安定な面方位を持つ準安定面を利用することに着目した。
【０００７】
また、本発明者の検討によれば、従来の粒子状の触媒体は、ボールミル法などの固相法や、超音波還元や共沈法やゾルゲル法などの液相法により製造されるが、これらの方法では、粒子の表面エネルギーが最小になるように最安定面が表面に出てくるため、準安定面を利用することができない。
【０００８】
本発明は、化合物粒子の表面上に、金属または金属酸化物からなる触媒がエピタキシャル的な結合を介して形成されてなる触媒体において、面方位による触媒活性の違いを利用して、より触媒活性の高い触媒体を得ること、および、そのような触媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、準安定な面方位を持つ面である準安定面（１ａ）を有する化合物粒子（１）を有し、前記化合物粒子（１）における前記準安定面（１ａ）の上に、当該準安定な面方位の原子配列の状態を継承した状態で、金属または金属酸化物からなる触媒（２）が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
それによれば、準安定面（１ａ）は最安定面よりも表面エネルギーが高いため、化合物粒子（１）における準安定面（１ａ）の原子配列を触媒（２）が継承することで、触媒（２）の表面も準安定な面方位を持ち、表面エネルギーが高いものとなる。
【００１１】
そのため、本発明によれば、面方位による触媒活性の違いを利用して、より触媒活性の高い触媒体を得ることができる。
【００１２】
ここで、化合物粒子（１）の粒径を１００ｎｍ以下とすれば、担体粒子としての化合物粒子（１）の比表面積をけた違いに増加させ、その表面に触媒（２）を形成することで、触媒（２）を高分散に担持することができる。
【００１３】
また、化合物粒子（１）の準安定面（１ａ）の原子配列を継承する、すなわち、エピタキシャル的な界面を持って結合するためには、触媒（２）の厚さは１０原子層以下であることが望ましい。これ以上の厚さの場合、化合物粒子（１）と触媒（２）の結晶格子のミスフィットが大きい場合において強固な結合を持つことが困難となる。
【００１４】
また、従来の粒子状の触媒体は上述したように、固相法や液相法にて製造されるが、これらの製造方法では、焼結など熱を加えて粒子を形成する。つまり、従来の製造方法は平衡プロセスであり、熱を加えることにより粒子の再配列が起こり、粒子の表面が最安定面となってしまう。
【００１５】
この点を考慮して、本発明は、上記特徴点を有する触媒体の製造方法として、化合物粒子（１）の原料と触媒（２）の原料とを、大気圧よりも低い減圧雰囲気の気相中にて、同時に蒸発させて再凝集させることを特徴とする。
【００１６】
この場合、減圧雰囲気の気相中で、化合物粒子（１）および触媒（２）の原料を同時に蒸発させて再凝集させるが、この再凝集により化合物粒子（１）の表面に触媒（２）が形成される。この際に、気相合成法において特徴的に形成されるエピタキシャル界面の形成が容易に行われ、化合物粒子（１）と触媒（２）が極めて強固に結合する。この強い結合が、触媒粒子の移動を妨げることで、触媒粒子の粒成長を抑制することが出来る。このように、単に再凝集を行うだけで熱を加えることなく、粒子状の触媒体が形成されるため、粒子の再配列が起こりにくく、準安定面を形成することができ、上記特徴点を有する触媒体を適切に製造できる。
【００１７】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る触媒体の概略構成を示す図である。この触媒体は、準安定な面方位を持つ面である準安定面１ａを有する化合物粒子１を有し、この化合物粒子１における準安定面１ａの上に、当該準安定な面方位の原子配列の状態を継承した状態で、金属または金属酸化物からなる触媒２が形成されている。
【００２０】
このような粒状の触媒体とすることにより、この触媒体は、たとえばコージェライトからなるハニカム担体などに対して、担持され、排気ガス浄化触媒などに適用することができる。
【００２１】
本実施形態の化合物粒子１は、その粒径が１００ｎｍ以下のものであり、望ましくは１０ｎｍ以下とする。触媒２を担持する担体粒子としての化合物粒子において、粒径を１００ｎｍ以下とすることで、化合物粒子１の比表面積をけた違いに増加させ、触媒２を高分散に担持することができる。
【００２２】
この化合物粒子１は、たとえば、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｎなどの酸化物または複合酸化物、あるいは、窒化物、炭化物などからなる。具体的には、ＣｅＯ2、ＺｒＯ2、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4の単独物または、これらの固溶体などが挙げられる。さらに、このような化合物粒子１を構成する物質としては、Ｌａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｂｉ、Ｇａなどを、微量含有するものであってもよい。
【００２３】
また、触媒２としては、たとえば排ガス浄化における触媒反応を可能とするものとして、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅ等の貴金属、または、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ｃｏ等の遷移金属からなるもの、さらには、これら各金属の酸化物などが挙げられる。
【００２４】
なお、担体粒子としての化合物粒子１が触媒機能を持つものであってもよい。そのような化合物粒子１としては、たとえば、Ｃｅの酸化物であるセリア（ＣｅＯ2）が挙げられる。
【００２５】
具体的に、触媒粒子として、セリアからなる化合物粒子１にＰｔ（白金）からなる触媒２を形成したものは、自動車の排ガス浄化用触媒として用いられる。このとき、ＰｔはＨＣの酸化やＮＯｘの還元が行われる触媒として機能するが、セリアは、酸素を吸収・放出する機能（酸素吸放出能）を持つ助触媒として機能する。
【００２６】
そのため、触媒周囲の雰囲気（排ガス）中の酸素の過不足に応じて、セリアから酸素が放出されたり、セリアへ酸素が吸収されたりすることにより、ＨＣの酸化やＮＯｘの還元を行うための酸素雰囲気を適切に実現することができ、排ガス浄化を適切に行うことができる。
【００２７】
このセリアを例にとると、セリアの最安定面の面方位は（１１１）面であり、表面エネルギーの観点から、この（１１１）面の活性度がもっとも低い。これに対し、セリアの（１００）面は、準安定な面方位を持つ面であり、（１１１）面と比較して表面エネルギーが高いため、何らかの物質を吸着することで安定な面になろうとする。
【００２８】
また、セリアの（１００）面においては、表面に酸素原子が剥き出しとなっているために、酸素が引き抜きやすい状況となっており、これが酸化反応やその逆の還元反応、すなわち触媒反応を引き起こしやすくなる要因ともなっている。
【００２９】
上記２つの観点から、セリアの場合には、準安定な（１００）面が表面となることにより触媒活性が向上する。本実施形態の触媒体では、セリアを化合物粒子１とした場合、その準安定面１ａの面方位は準安定な（１００）面となる。
【００３０】
ここで、化合物粒子１における準安定面１ａの原子配列を触媒が継承することとは、化合物粒子１における準安定面１ａの原子間隔や原子の配列形状などを、そのまま触媒２の原子が継承した状態で、化合物粒子１の準安定面１ａの上に触媒２が結合しているということである。
【００３１】
上記例のように、化合物粒子１としてセリア、触媒２としてＰｔを用いた場合、セリアの準安定面１ａである（１００）面の原子配列の情報を反映した形で、Ｐｔの原子が準安定面１ａにおけるセリアの原子に結合している。
【００３２】
このような準安定面１ａの上に形成された触媒２の原子配列の様子は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭと略す）により確認される。そして、準安定面１ａの原子配列を触媒２が継承することで、触媒２の表面も準安定な面方位を持つものとなっている。
【００３３】
ここで、化合物粒子１の準安定面１ａの原子配列を継承するためには、触媒２の厚さは１０原子層以下であることが望ましい。ここで、１原子層は、１つの原子分の厚さの層である。
【００３４】
この触媒２の厚さが１０原子層よりも大きいと、上記触媒２による原子配列の継承がなされず、触媒２の表面において、その原子配列の情報が反映されない。また、このような１０原子層以下の厚さとは、具体的には５ｎｍ以下の厚さに相当する。
【００３５】
こうして、本触媒体においては、化合物粒子１における最安定面よりも表面エネルギーが高い準安定面１ａの原子配列を触媒２が継承し、触媒２の表面も準安定な面方位となるため、表面エネルギーが高いものとなる。
【００３６】
すると、この触媒２の表面に、物質が吸着しやすくなる、すなわち触媒活性が高くなり、触媒反応が促進されるようになる。このように、本実施形態によれば、面方位による触媒活性の違いを利用して、より触媒活性の高い触媒体を得ることができる。
【００３７】
このような本実施形態の触媒体は、非平衡プロセスにより製造される。従来の粒子状の触媒体は上述したように、固相法や液相法にて製造されるが、これらの製造方法では、焼結など熱を加えて粒子を形成する。
【００３８】
たとえば、従来では、ＣｅＯ2からなる化合物粒子の表面にＺｒＯ2からなる触媒を形成してなる触媒体を製造する場合、固相法としては、ＣｅＯ2とＺｒＯ2との粉末原料を用いてボールミルを行い、焼結して製造する。
【００３９】
また、液相法としては、たとえば、硝酸セリウムと硝酸ジルコニウムの粉末を溶媒に溶かして撹拌し、これを蒸発、乾固、焼成することにより、触媒体を形成するようにしている。つまり、従来の製造方法は平衡プロセスであり、粒子の形成時に熱を加えることにより粒子の再配列が起こり、粒子の表面が最安定面となってしまう。
【００４０】
それに対して、本実施形態の触媒体は、化合物粒子１の原料と触媒２の原料とを、大気圧よりも低い減圧雰囲気の気相中にて、同時に蒸発させて再凝集させるという非平衡プロセスにより製造する。
【００４１】
ここで、化合物粒子１の原料としては、その化合物を構成する元素単体や、その化合物そのものを用いる。触媒２の原料としては、触媒２を構成する金属や金属酸化物そのものを用いる。また、触媒２が金属酸化物の場合は、その金属単体や金属のアセチルアセトン錯体、ＤＰＭ錯体、ＤＭＨＤ錯体、金属塩化物を用いることができる。
【００４２】
また、減圧雰囲気の気相を構成するためのガスとしては、上記原料に反応させて化合物とするための酸素、窒素や、圧力調整用や希釈用のＨｅなどの不活性ガスを用いる。なお、上記原料に反応させて化合物とすることが不要であるならば、不活性ガスのみを用いてもよい。
【００４３】
また、原料の蒸発方法としては、抵抗加熱法、スパッタ法、レーザー法、電子ビーム法、電磁誘導法などの各種の加熱方法が挙げられる。
【００４４】
本製造方法は、たとえば０．１〜１０ｔｏｒｒ程度の減圧容器内に、上記原料を配置して行う。蒸発した化合物粒子１の原料は、いったん分解して原子状になった後、雰囲気中のガスと反応して目的の化合物粒子１として成長する。
【００４５】
ここで、０．１〜１０ｔｏｒｒ程度の減圧雰囲気とすることで、気相中の平均自由行程を数ｃｍ〜数１０ｃｍ程度となることにより、粒子は粒径数ｎｍに成長するが、それ以上は成長しない。
【００４６】
このようにして、気相中で化合物粒子１の成長が完了するとともに、気相中で触媒２の蒸発成分が原子状となって化合物粒子１の表面に付着し、エピタキシャル成長する。すなわち、気相中にて蒸発した化合物粒子１および触媒２の原料が再凝集する。こうして、気相中にて、本実施形態の触媒体ができあがる。
【００４７】
このように、気相中の再凝集により熱を加えることなく、粒子状の触媒体が形成されるため、粒子の再配列が起こりにくく、準安定面を形成することができ、上記特徴点を有する触媒体を適切に製造できる。
【００４８】
次に、本実施形態について、限定するものではないが、より具体的な例を参照して述べる。
【００４９】
［具体例１］
本例は、セリア（ＣｅＯ2）からなる化合物粒子１の準安定面１ａにＲｈ（ロジウム）からなる触媒２を形成してなる触媒体を抵抗加熱法により製造するものである。
【００５０】
図２は、本例に用いられる製造装置の概略断面構成を示す図である。本製造装置は、減圧容器としての真空槽１０を備える。真空槽１０の下方部分には、原料を設置し蒸発させるための蒸発原（抵抗加熱ボート）１１ａ、１１ｂが設けられている。
【００５１】
この蒸発源１１ａ、１１ｂは抵抗加熱により原料を蒸発させるものである。ここで、各蒸発源１１ａ、１１ｂに対しては、原料補充口１２より原料が供給できるようになっている。
【００５２】
また、真空ポンプ１３は、真空槽１０内を真空に排気するものである。また、酸素ガス導入口１４、Ｈｅガス導入口１５からは、減圧雰囲気の気相を構成するためのガスとして、それぞれ酸素ガス、ヘリウムガスが真空槽１０内へ導入されるようになっている。
【００５３】
また、冷媒導入口１６からは、液体窒素などの冷媒を円筒型基板１７に導入するようになっており、それにより円筒型基板１７が冷却されるようになっている。この円筒型基板１７は、図２中の矢印に示されるように、モータ等により回転する。
【００５４】
この円筒型基板１７には、当該基板１７が冷却されているために、気相中で再凝集した触媒体の粒子が選択的に付着する。かき落とし棒１８は、この円筒型基板１７に付着した触媒体をかき落とすものである。
【００５５】
そして、かき落とされた触媒体は、圧縮成形槽１９へと大気にさらされることなく搬送されるようになっており、圧縮成形槽１９において、触媒体は加圧されて所望の形状に成形されるようになっている。
【００５６】
このような製造装置を用いて、本例では触媒体の製造を行った。まず、２つの蒸発源１１ａ、１１ｂのうち下側に位置する蒸発源１１ａ（図２中の右側）に、化合物粒子１の原料であるセリウム（Ｃｅ）を設置し、上側に位置する蒸発源１１ｂ（図２中の左側）は、触媒２の原料であるＲｈを設置した。
【００５７】
その後、真空ポンプ１３によって、いったん真空槽１０内を１０-5ｔｏｒｒまで減圧した後に、酸素（０．１Ｔｏｒｒ）とヘリウム（０．９Ｔｏｒｒ）の混合ガスを作動排気によって１ｔｏｒｒに調整した。
【００５８】
なお、この場合の作動排気の際の流量としては、酸素が１０ｍｌ毎分程度、ヘリウムが７０ｍｌ毎分程度であるが、後で原料の加熱を行うために真空槽１０内での圧力が温度とともにボイルシャルルの法則に従って変化することから、分圧が一定となるように絶えず、酸素とヘリウムの流量を制御した。
【００５９】
続いて、各蒸発源１１ａ、１１ｂを通電加熱し、各原料を蒸発させ真空槽１０中すなわち気相中にて再凝集させた。図３は、このときの原料の蒸発、再凝集の様子を模式的に示す図である。
【００６０】
図３に示されるように、蒸発源１１ａから蒸発したＣｅは原子状になった後、雰囲気中の酸素ガスと反応して目的の化合物粒子１であるセリア粒子となる。同時に、蒸発源１１ｂから蒸発したＲｈは、原子状となってセリア粒子の表面に付着し、エピタキシャル成長する。
【００６１】
こうして、気相中にて蒸発した化合物粒子１および触媒２の原料が再凝集し、セリアからなる化合物粒子１にＲｈからなる触媒２を形成してなる触媒体ができあがる。この触媒体は、円筒型基板１７に付着して捕獲され、圧縮成形槽１９へ搬送される。
【００６２】
このとき、液体窒素で冷却した円筒型基板１７と蒸発源１１aとの距離を近づけ（たとえば約５ｃｍ）、再凝集した触媒体がすぐに冷却されるようにすることで、触媒体において再配列が起こりにくくし、非平衡度をさらに高めることができる。
【００６３】
また、この円筒型基板１７の冷却による効果に加えて、蒸発直後に曝される酸素およびヘリウムガスの温度を冷却することも、粒子の非平衡度を向上させるためには、有効である。
【００６４】
ここで、円筒型基板１７に捕獲された本例の触媒体を取り出して、ＴＥＭ観察を行ったところ、化合物粒子１であるセリアの準安定面である（１００）面に触媒２であるＲｈが結合しており、そのＲｈの表面は、セリアの（１００）面を継承していることが確認された。
【００６５】
［具体例２］
本例は、セリアとジルコニア（ＺｒＯ2）との複合酸化物からなる化合物粒子１の準安定面１ａにＲｈ（ロジウム）からなる触媒２を形成してなる触媒体を抵抗加熱法により製造するものである。
【００６６】
本例では、製造装置としては、上記図２に示されるものにおいて、化合物粒子１用の蒸発源１１ａをＣｅとＺｒの分、２個設けたものを用いた。そして、本例では、化合物粒子１用の蒸発源１１ａの一方にＣｅを設置し、他方にＣｅに対して１０〜２０％のＺｒを設置し、それ以外は上記具体例１と同様の手順にて製造を行った。
【００６７】
そして、できあがった本例の触媒体において、ＴＥＭ観察を行ったところ、化合物粒子１であるセリアとジルコニアとの複合酸化物の準安定面である（１００）面に触媒２であるＲｈが結合しており、そのＲｈの表面は、当該（１００）面を継承していることを確認した。
【００６８】
［具体例３］
本例は、セリアからなる化合物粒子１の準安定面１ａにＰｔからなる触媒２を形成してなる触媒体を直流印加型スパッタ法により製造するものである。
【００６９】
図４は、本例に用いられる製造装置の概略断面構成を示す図である。本製造装置は、上記図２に示されるものにおいて、化合物粒子１の蒸発源１１ａをそのままとし、触媒２用の蒸発源１１ｂを廃止し、その代わりに、触媒２の蒸発を直流印加型スパッタにより行うようにしたものである。なお、図４においては、上記図２に示される原料補充口１２は省略してある。
【００７０】
図４に示されるように、触媒２の原料であるＰｔからなるターゲット２０が真空槽１０内に設置され、スパッタガン２１によって、このターゲット２０をプラズマ化させ、蒸発できるようになっている。本製造装置は、それ以外は上記図２に示されるものと同様であり、蒸発した各原料が真空槽１０内の気相中にて再凝集し、円筒型基板１７に捕獲されるようになっている。
【００７１】
このような製造装置を用いて、本例では触媒体の製造を行った。まず、蒸発源１１ａに化合物粒子１の原料であるＣｅと、触媒２の原料である直径２インチのＰｔ円盤としてのターゲット２０とを設置した。ここで、ターゲット２０とスパッタガン２１とは、直線距離で約５ｃｍの至近距離とした。
【００７２】
その後、上記具体例１と同様に、真空ポンプ１３によって、いったん真空槽１０内を１０-5ｔｏｒｒまで減圧した後に、酸素（０．１Ｔｏｒｒ）とヘリウム（０．９Ｔｏｒｒ）の混合ガスを作動排気によって１ｔｏｒｒに調整した。
【００７３】
続いて、蒸発源１１ａ通電してＣｅを加熱して蒸発させると同時に、Ｐｔからなるターゲット２０を、最大出力１ｋＷの条件でスパッタガン２１により、蒸発させた。
【００７４】
ここで、本来、スパッタ法のようなグロー放電はアーキングの防止のために０．００１から０．１Ｔｏｒｒ程度の希薄な雰囲気中で行う必要があるが、本具体例においては、ターゲット２０の単位面積当たりの投入電力を高くすることによって、１Ｔｏｒｒ程度という高圧力の雰囲気中でも、グロー放電を可能とした。
【００７５】
この際、スパッタによって形成したグロー放電領域（プラズマ領域）は蒸発源１１ａを覆っており、本例において、ＣｅとＰｔはともに蒸発し、プラズマ中でラジカル化していることを確認した。
【００７６】
それによって、本例においては、気相中にて蒸発した化合物粒子１および触媒２の原料が再凝集し、セリアからなる化合物粒子１にＰｔからなる触媒２を形成してなる触媒体ができあがる。
【００７７】
ここで、円筒型基板１７に捕獲された本例の触媒体を取り出して、ＴＥＭ観察を行ったところ、化合物粒子１であるセリアの準安定面である（１００）面に触媒２であるＰｔが結合しており、そのＰｔの表面は、セリアの（１００）面を継承していることが確認された。
【００７８】
［具体例４］
本例は、セリアからなる化合物粒子１の準安定面１ａにＰｔからなる触媒２を形成してなる触媒体をＲＦスパッタ法により製造するものである。本例では、製造装置としては、上記図４に示されるものにおいて、スパッタガン２１を直流印加型に変えてＲＦ型にしたものである。
【００７９】
本例では、まず、上記具体例３と同様に、蒸発源１１ａに化合物粒子１の原料であるＣｅと、触媒２の原料である直径２インチのＰｔ円盤としてのターゲット２０とを設置した。ここで、ターゲット２０とスパッタガン２１とは、直線距離で約５ｃｍの至近距離とした。
【００８０】
その後は、Ｐｔからなるターゲット２０を、高周波の出力：最大電力３ｋＷ、周波数：約２．５ＧＨｚの条件でスパッタガン２１により、蒸発させたこと以外は、上記具体例３と同様にして触媒体の製造を行った。
【００８１】
このとき、スパッタ時の放電現象に起因する発光現象は、光ファイバー式のプラズマ発光分光分析装置により計測し、酸素分子のみならず酸素原子のラジカルが発生していることを確認し、ほぼグロー状態のプラズマ場が形成していることを確認した。このことにより上記具体例３の直流電源を用いた場合に比べ、より非平衡度の高い反応場が形成していることを確認した。
【００８２】
本例においても、円筒型基板１７に捕獲された本例の触媒体を取り出して、ＴＥＭ観察を行ったところ、化合物粒子１であるセリアの準安定面である（１００）面に触媒２であるＰｔが結合しており、そのＰｔの表面は、セリアの（１００）面を継承していることが確認された。
【００８３】
なお、上記各具体例では、触媒２としてＲｈやＰｔといった金属を形成したが、金属酸化物とする場合には、上記各具体例における酸素ガスの比率を多くしたり、当該金属酸化物そのものを原料に用いたりすることで、金属酸化物からなる触媒２を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係る触媒体の概略構成を示す図である。
【図２】具体例１に用いられる製造装置の概略断面構成を示す図である。
【図３】原料の蒸発、再凝集の様子を模式的に示す図である。
【図４】具体例３に用いられる製造装置の概略断面構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…化合物粒子、１ａ…化合物粒子の準安定面、２…触媒。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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