(57)【要約】【課題】高濃度のガスを用いても評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を評価することができる、ガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置を提供する。【解決手段】評価対象物が内部に設けられている反応部１、評価対象物を加熱する加熱部２、反応部１の内部へガスを流入させるガス供給流路３、反応部１からガスを流出させるガス排出流路４、ガス供給流路３の内部に設けられている流量調整部５、およびガス排出流路４に設けられている検出部７を備えており、評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を分析する分析部８が、検出部７及び反応部１に連結しており、ガス排出流路４に不活性ガスを注入する不活性ガス注入部９が、ガス排出流路４に設けられており、検出部７が、反応部１から流出させたガスと不活性ガスとの混合ガスに含まれている成分を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象物が内部に設けられている反応部、該評価対象物を加熱する加熱部、該反応部の内部へガスを流入させるガス供給流路、該反応部からガスを流出させるガス排出流路、該ガス供給流路の内部に設けられている流量調整部、および該ガス排出流路に設けられている検出部を備えており、
上記評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を分析する分析部が、上記検出部及び上記反応部に連結しており、
上記ガス排出流路に不活性ガスを注入する不活性ガス注入部が、上記ガス排出流路に設けられており、
上記検出部が、上記反応部から流出させたガスと上記不活性ガスとの混合ガスに含まれている成分を検出する、ガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置。
【請求項２】
上記不活性ガス注入部が、第２の流量調整部を有している、請求項１に記載のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置。
【請求項３】
触媒機能を有する対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を評価するために用いられる、請求項１または２に記載のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスの吸着性及び／又は反応性を評価するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、触媒材料等の表面におけるガスの吸着性、反応性等を評価する手法として、昇温脱離（Temperature-programmed desorption／ＴＰＤ）法が知られている。ガスの吸着性、反応性等を評価するための従来の装置は、図２に示すような構造である。
【０００３】
図２に示す従来のガスの吸着性、反応性等の評価装置１１０を作動させるには、まず、ガスボンベ（ガス貯蔵部）１０６からガス供給流路１０３を経て供給されるガス（例えば、Ｈｅ、Ｎ２、Ｏ２、Ｈ２など）を、マスフローコントローラ（ＭＦＣ、流量調整部）１０５を用いて適当な流量に調整し、場合によっては複数のガスを混合し、サンプル部（反応部）１０１に流通させて前処理を行う。このとき、必要であればサンプル部１０１を囲うヒーター（加熱部）１０２を利用して触媒材料等の試料の加熱を行う。サンプル部１０１を通過したガスは、ガス排出流路１０４を経て排気口から系外へ放出される（通常は検出部１０７へは供給されない）。
【０００４】
前処理の後、所望の温度において、プローブガスを、ＭＦＣ１０５を用いてガス供給流路１０３に流通させ、サンプル部１０１にて触媒試料に吸着させる。ここで、プローブガスとは、触媒試料との相互作用（吸着性、反応性等）を評価したいガス成分を含むガスのことを指す。触媒試料へのプローブガスの吸着の後、ＨｅやＮ２などのキャリアガスを、ＭＦＣ１０５を用いてガス供給流路１０３に流通させながら、ヒーター１０２によってサンプル部１０１を加熱する。このとき、サンプル部１０１を通過したキャリアガスは、触媒試料から脱離するガス成分を伴ってガス排出流路１０４を経て排気口へと流れ出る。その一部をスプリッターによって検出部１０７（質量分析計）に導入することで、昇温に伴う反応脱離ガスを連続的に分析する。データ取得部（分析部）１０８の設置によって、ガス分析データとヒーター出力とを同一時間軸上に取得し、後にそれぞれを相関させることで、図３に示すようなＴＰＤ曲線を取得することができる。
【０００５】
図３は、ＮＨ３のＴＰＤ曲線を示しており、Ａは水蒸気処理無しの場合、Ｂは水蒸気処理１回の場合、Ｃは水蒸気処理２回の場合、Ｄは水蒸気処理３回の場合を示している。図３において、ＮＨ３−ＴＰＤは表面酸性質を評価している。低温では、水蒸気処理によって弱酸上のＮＨ３が水で置換されて消失する。一方、高温では、水蒸気処理によって影響を受けない。このことは、水蒸気処理なしの測定におけるＮＨ３−ＴＰＤ曲線の低温脱離成分は、弱酸もしくは物理吸着種などに対応し、高温脱離成分は、化学吸着種に対応することを示している。
【０００６】
ＴＰＤ法の応用として、プローブガスを連続的に流通させながら加熱し、プローブガスとその触媒試料上での反応生成ガスとを計測することで、対象物表面におけるガスの吸着性や反応等を評価する昇温反応（Temperature-programmed reaction／ＴＰＲ）法も知られている。
【０００７】
また、検出部には、質量分析計の他に、安価な熱導検出器、個別ガスもしくは他成分ガスの検出に威力を発揮する各種ガス分析計（ＮＤＩＲ、ＦＴ−ＩＲ、化学発光ＮＯｘ計、ＳＯ２計など）を用いた装置、またはそれらを組み合わせた装置、さらにはサンプル部にＦＴ−ＩＲのような分光分析計を接続することでＴＰＤ曲線と同時に脱離温度における触媒表面吸着種を観察することができる装置など、種々のアレンジＴＰＤ装置が知られている。
【０００８】
例えば、非特許文献１には、ガス供給流路、流量調整部、反応部および検出部（熱伝導検出器／Thermal Conductivity Detector／ＴＣＤ）によって構成される、ガスの吸着性、反応性等の評価装置（初期型）が示されている。また、非特許文献２には、ガス供給流路、ガス流量調整部、反応部および検出部（質量分析計）によって構成される、ガスの吸着性、反応性等の評価装置（普及型、市販品）が示されている。また、非特許文献３には、種々のガス分析計（化学発光型ＮＯｘ計や紫外線蛍光方式のＳＯ２計など）を検出部に利用した例が示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】R. J. Cvetanovic and Y. Amenomiya, Application of a Temperature-Programmed Desorption Technique to Catalyst Studies, Adv. Catal., 17, p.103-149, (1967)
【非特許文献２】丹羽幹，片田直伸，「アンモニア昇温脱離法によるゼオライトと金属酸化物薄層の固体酸性質」，表面科学，Vol.24, No.10, p.635-641, (2003)
【非特許文献３】Evangelos A. Efthimiadis et. al., Selective catalytic reduction of NO with C3H6over Rh/alumina in the presence and absence of SO2 in the feed, Appl. Catal., B 22, p.91-106, (1999)
【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、非特許文献１，２に示されている、ガスの吸着性、反応性等の評価装置では、検出濃度域は検出部に依存するため、広範囲な濃度、特に検出上限を超える高濃度のガスを連続流通させる試験に用いることが困難である。また、触媒試料に吸着させたガスをＨｅなどのキャリアガスを流通させながら検出する際には、検出上限を超える高濃度のガスが発生する場合、当該ガスの成分を検出することができず、触媒試料におけるガスの吸着性、反応性等を評価することができないという問題がある。また、非特許文献３に示されている方法は、ガスの吸着性、反応性等の評価を目的としていない。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、検出器の検出上限を超える高濃度のガスを用いても評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を評価することができる、ガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題に鑑み、非特許文献１，２に示されている、ガスの吸着性、反応性等の評価装置において、評価対象物におけるガスの吸着性、反応性等を評価する手法を検討した。非特許文献１，２に示されている、ガスの吸着性、反応性等の評価装置は、反応部を出たガスがそのまま検出部に導入される構成である。このため、当該ガスが検出部の検出上限以下の濃度となるように、予め低濃度のガスを供給すること、または反応部にて評価対象物に吸着および脱離するガスの量を減らすために当該評価対象物の重量を減らすこと等が必要である。
【００１３】
本発明者らは、反応部を出たガスを希釈して濃度を低下させた後に検出部に導入することができれば、検出部の検出上限を超える高濃度のガスを用いた場合や、吸着した成分が一度に脱離し、検出部の検出上限を超える高濃度ガスを発生する場合でも評価対象物におけるガスの吸着性、反応性等を評価することができることを見出した。そして、本発明者らは、反応部を出たガスに対して不活性ガスを混合することによって、当該ガスを希釈することができるということを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。本発明によれば、検出部の検出上限を超える濃度域のガスを用いて、当該ガスの検出を行うことができ、また、ガスを吸着させた評価対象物から検出部の検出上限を超える濃度域のガスが脱離する場合でも、当該評価対象物の量の調整等を行わずに脱離ガスを検出することができる。その結果、本発明は、高濃度のガスを用いても評価対象物におけるガスの吸着性、反応性等を評価することができる。
【００１４】
すなわち、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、上記の課題を解決するために、評価対象物が内部に設けられている反応部、該評価対象物を加熱する加熱部、該反応部の内部へガスを流入させるガス供給流路、該反応部からガスを流出させるガス排出流路、該ガス供給流路の内部に設けられている流量調整部、および該ガス排出流路に設けられている検出部を備えており、上記評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を分析する分析部が、上記検出部及び上記反応部に連結しており、上記ガス排出流路に不活性ガスを注入する不活性ガス注入部が、上記ガス排出流路に設けられており、上記検出部が、上記反応部から流出させたガスと上記不活性ガスとの混合ガスに含まれている成分を検出することを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、上記ガス排出流路に不活性ガスを注入する不活性ガス注入部が、上記ガス排出流路に設けられているので、反応部から流出させるガスに不活性ガスを混合することができる。これにより、当該不活性ガス注入部が、反応部から流出させるガスを希釈して、当該ガスの濃度を低下させることができる。
【００１６】
また、上記の構成によれば、上記検出部が、上記反応部から流出させたガスと上記不活性ガスとの混合ガスに含まれている成分を検出するので、濃度を低下させた後のガスを検出することができる。これにより、当該検出部が、検出上限を超えない濃度域でガスを検出することができる。
【００１７】
その結果、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、高濃度のガスを用いても評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を評価することができる。
【００１８】
ここで、特開２０１０−２４３１８０号公報には、燃料電池、排ガス処理システム等のガス分析装置にガス希釈装置を組み込んでガスを希釈するというガス分析手法が示されている。このガス分析手法は、供給ガスの流量調整部よりも上流にガス希釈装置を組み込んで不活性ガスを供給しているだけであり、分析計（検出計）に流入する直前のガスの濃度を低くしていないので、分析計（検出計）によって分析（検出）することが可能なガスの濃度範囲を広くすることができない。また、このガス分析手法は、ガスの組成分析を行うにあたり、流量調整用のマスフローコントローラ内部における水分の凝縮を抑制するとともに、マスフローコントローラの構造に起因する分析計の応答遅れを抑制するためのものであり、昇温脱離法を用いていない。
【００１９】
また、特開２０１０−１３９８９号公報には、排気ガス後処理装置の評価装置に希釈ガス流路を組み込んで排気ガスを希釈するというガス評価装置が示されている。このガス評価装置は、検出ガスの流量調整部よりも上流に希釈ガス流路を組み込んで不活性ガスを供給しているだけであり、検出計に流入する直前のガスの濃度を低くしていないので、検出計によって検出することが可能なガスの濃度範囲を広くすることができない。また、このガス評価装置は、排気ガスの性能を評価するにあたり、当該排気ガスの成分を検出するためのものであり、昇温脱離法を用いていない。
【００２０】
上記２つの特許公報（特開２０１０−２４３１８０号公報および特開２０１０−１３９８９号公報）に記載された技術は、内燃機関や燃料電池等の駆動システムから排出されるガスの成分分析を精度及び応答良く行うため、ガス分析システム内に不活性ガス希釈部を設けており、特定の対象物とガスとの吸着性、反応性を評価することを目的としていない。
【００２１】
このように、従来、昇温脱離法を用いて、検出ガスの濃度を低くすることによって検出可能なガスの濃度範囲を広くするという技術は見出されていない。
【００２２】
これに対して、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、昇温脱離法を用いて、上記ガス排出流路に上記不活性ガス注入部を設けることによって、検出ガスの濃度を低くして検出可能なガスの濃度範囲を広くするという装置である。
【００２３】
また、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、上記不活性ガス注入部が、第２の流量調整部を有していることが好ましい。
【００２４】
これにより、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、上記不活性ガスの注入量を調整することができる。その結果、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、ガスの吸着性及び／又は反応性を効率的、且つ定量的に評価することができる。
【００２５】
また、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、触媒機能を有する対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を評価するために用いられることが好ましい。
【００２６】
これにより、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、触媒機能を有する当該対象物を用いる分野に広く適用することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、以上のように、評価対象物が内部に設けられている反応部、該評価対象物を加熱する加熱部、該反応部の内部へガスを流入させるガス供給流路、該反応部からガスを流出させるガス排出流路、該ガス供給流路の内部に設けられている流量調整部、および該ガス排出流路に設けられている検出部を備えており、上記評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を分析する分析部が、上記検出部及び上記反応部に連結しており、上記ガス排出流路に不活性ガスを注入する不活性ガス注入部が、上記ガス排出流路に設けられており、上記検出部が、上記反応部から流出させたガスと上記不活性ガスとの混合ガスに含まれている成分を検出する装置である。
【００２８】
それゆえ、本発明におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、高濃度のガスを用いても評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を評価することができるという効果を奏する。例えば、高濃度ガスを連続流通させる場合におけるガスの反応性評価（ＴＰＲ法）や、過剰吸蔵の結果、昇温に伴い高濃度ガスが発生する場合におけるガスの吸着能評価（ＴＰＤ法又はＴＰＲ法）が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】従来のガスの吸着性、反応性等の評価装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】一般的なガスの吸着性、反応性等の評価装置における温度と脱離ガス量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の一実施形態について、以下に詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更して実施し得るものである。
【００３１】
（Ｉ）本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の構成
本実施形態のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、評価対象物が内部に設けられている反応部、該評価対象物を加熱する加熱部、該反応部の内部へガスを流入させるガス供給流路、該反応部からガスを流出させるガス排出流路、該ガス供給流路の内部に設けられている流量調整部、および該ガス排出流路に設けられている検出部を備えており、上記評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を分析する分析部が、上記検出部及び上記反応部に連結しており、上記ガス排出流路に不活性ガスを注入する不活性ガス注入部が、上記ガス排出流路に設けられており、上記検出部が、上記反応部から流出させたガスと上記不活性ガスとの混合ガスに含まれている成分を検出する。
【００３２】
すなわち、本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、ガス試料部（反応部）から流出させたガスに不活性ガスを添加する部材（不活性ガス注入部）を、試料部（反応部）と検出部との間に設けることによって、検出部における検出上限を超える濃度のガスであっても、不活性ガスとの混合ガスとすることによって成分を検出することができる。
【００３３】
具体的には、図１を参照しながら具体的に説明する。図１は、本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０の概略構成を示す断面図である。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０は、例えば、反応部１、加熱部２、ガス供給流路３、ガス排出流路４、流量調整部５、検出部７、分析部８、不活性ガス注入部９を備えている。また、本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０は、ガス貯蔵部６をさらに備えていてもよい。その場合、ガス供給流路３、流量調整部５およびガス貯蔵部６を１セットとして１種類のガスを供給してもよく、ガス供給流路３、流量調整部５およびガス貯蔵部６のセットが複数あってもよい。なお、本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０は、不活性ガス注入部９を有していること以外、従来公知であるガスの吸着性、反応性等の評価装置の構成を備えていればよい。各部材等の詳細については、以下に説明する。
【００３５】
＜評価対象物＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、評価対象物（サンプル）は、少なくとも１種類のガス成分を吸着するものであれば特に限定されない。当該評価対象物としては、例えば、触媒機能を有する対象物（セラミックス類、シリカ、活性炭等）、熱分解する対象物（硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩等）、ガス吸蔵合金（水素吸蔵合金等）、などが挙げられる。触媒機能には、酸化還元性、酸塩基性などがある。
【００３６】
＜ガスの吸着性及び／又は反応性＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０は、評価対象物における、ガスの吸着性及び反応性のうちの少なくとも１つを評価する。
【００３７】
ここで「吸着性及び／又は反応性」には、評価対象物へのガスの吸着や脱離といった物理的反応（評価対象物がガス成分をどれだけ吸着させ、どの温度でどれだけ脱離させるか等）、並びに、評価対象物表面で起こる化学的な反応（酸化還元反応や酸塩基反応等）といった、評価対象物とガスとの間に起こる全ての相互作用が含まれる。
【００３８】
＜反応部＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、反応部（試料部）１は、評価対象物を内部に設けている部材である。また、反応部１は、耐熱性を有する材料からなっていることが好ましい。
【００３９】
ここで、「評価対象物が内部に設けられている反応部」とは、当該反応部において、当該評価対象物が、上記ガス供給流路から流入したガスに接触し、かつ接触後のガスを上記ガス排出流路に流出させることができる位置に設けられている構成であり、当該評価対象物が当該反応部の内部の一部分に設けられている態様であっても、当該評価対象物が当該反応部の内部の全体に設けられている態様であってもよい。当該評価対象物が当該反応部の内部の一部分に設けられている態様とは、当該評価対象物が当該反応部の内部のいずれかの部分、例えば、当該反応部の内部の中心部分、当該反応部の内壁に沿った部分等、に設けられていればよい。
【００４０】
＜加熱部＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、加熱部２は、評価対象物を加熱する部材である。加熱部２としては、例えば、ヒーター等が挙げられる。
【００４１】
なお、反応部１に加熱機能がある場合には、本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０が加熱部２を備えていなくても本実施形態の範囲に含まれる。
【００４２】
＜ガス供給流路＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、ガス供給流路（ガス供給部）３は、反応部１の内部へガスを流入させる部材である。流入させるガス（プローブガス）は、評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性、すなわち、評価対象物のガス吸着能及び／又は評価対象物とガスとの反応性を評価したいガス成分を含むガスである。例えば、Ｈｅ、Ｎ２、Ｏ２、Ｈ２等の成分を含むガスが挙げられる。具体的には、ＨｅやＮ２はキャリアガスとして利用し、Ｏ２やＨ２はプローブとして利用する場合もあれば、プローブガスを流通させる前に吸着(反応)させるために利用する場合もある。
評価対象物とガスとの相互作用を評価するためのプローブガスとして種々のものが考えられるが、通常、ＮＨ３やＣＯ２、ＣＯ、ＮＯｘ、ＳＯ２などが用いられる。
【００４３】
＜流量調整部＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、流量調整部５は、ガス供給流路３の内部に設けられ、流入させるガスの流量を調整する部材である。流量調整部５としては、例えば、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）等が挙げられる。
【００４４】
なお、ガス供給流路３に流量調整機能がある場合には、本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０が流量調整部５を備えていなくても本実施形態の範囲に含まれる。
【００４５】
＜ガス貯蔵部＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、ガス貯蔵部６は、反応部１の内部へ流入させるガスを蓄えておく部材である。ガス貯蔵部６としては、例えば、ガスボンベ等が挙げられる。また、ガス貯蔵部６としては、１個のガスボンベ等を用いてもよいし、複数個のガスボンベ等を用いてもよい。
【００４６】
＜ガス排出流路＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、ガス排出流路４は、反応部１からガスを流出させる部材である。流出させるガスとしては、例えば、評価対象物の表面に吸着後、加熱等によって脱離した、反応脱離ガス等が挙げられる。
【００４７】
ガス排出流路４は排気口に連結されており、当該排気口からガスを系外へ放出することができる。
【００４８】
＜検出部＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、検出部７は、ガス排出流路４に設けられており、反応部１から流出させたガスと後述の不活性ガスとの混合ガスに含まれている成分を検出する部材である。検出部７としては、例えば、質量分析計、熱導検出器、各種ガス分析計（ＮＤＩＲ、ＦＴ−ＩＲ、化学発光ＮＯｘ計、ＳＯ２計など）、またはそれらを組み合わせた装置、等が挙げられる。
【００４９】
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、検出の対象ガスは、（ｉ）評価対象物に吸着後、昇温に伴いまたは昇温を伴わず脱離するガス、（ｉｉ）評価対象物に吸着後、昇温に伴いまたは昇温を伴わず化学反応を起こし、脱離するガス、（ｉｉｉ）評価対象物に吸着せず、化学反応もせずに反応部１から流出するガス、（ｉｖ）評価対象物に吸着せず、当該評価対象物との接触によって化学反応を起こし、反応部１から流出するガス、などである。
【００５０】
上記のガスを検出することで、間接的に評価対象物表面とガスとの相互作用（物理的反応：吸着脱離、化学的反応：酸化還元、酸塩基等の電子のやり取りで記述されるもの（ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２等）、など）を評価する。
【００５１】
＜分析部＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、分析部８は、評価対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を分析する部材である。分析部８は、少なくとも検出部７及び反応部１に連結している。なお、分析部８は、検出部７及び反応部１以外の他の部位に連結していてもよい。
【００５２】
分析部８は、検出部７にて検出されたガスの成分、並びに、評価対象物が有するガスの吸着性及び／又は反応性を分析する。その際に、例えば、ガス貯蔵部６に含まれるガス等から、反応部１の内部に流入させたガスの情報を得る。
【００５３】
なお、検出部７に分析機能がある場合には、本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０が分析部８を備えていなくても本実施形態の範囲に含まれる。
【００５４】
＜不活性ガス注入部＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０において、不活性ガス注入部（ガス添加装置）９は、ガス排出流路４に設けられており、ガス排出流路４に不活性ガスを注入する部材である。不活性ガス注入部９は、ガス排出流路４に不活性ガスを注入することができるものであれば、材質、大きさ等は特に限定されない。また、不活性ガス注入部９が注入する不活性ガスとしては、例えば、Ｈｅ、Ｎ２等の成分を含むガスが挙げられる。
【００５５】
不活性ガス注入部９は、第２の流量調整部を有していることが好ましい。これにより、不活性ガスの注入量を調整することができる。
【００５６】
第２の流量調整部は、不活性ガスの注入量を調整することができるものであれば、特に限定されない。例えば、流量調整部５と同様のものを用いることも可能である。
【００５７】
反応部１から流出させたガスと上記不活性ガスとの混合ガスにおける、上記不活性ガスの割合は、１０％以上、９０％以下の範囲内であることが好ましく、５０％以上、９０％以下の範囲内であることがより好ましく、８０％以上、９０％以下の範囲内であることが特に好ましい。不活性ガスの割合が５０％未満であると、反応部１から流出させるガスを十分に希釈することができない。一方、不活性ガスの割合が９０％よりも多いと、反応部１から流出させるガスが希釈されすぎて、検出部７において正確に検出することができない。
【００５８】
＜その他の部材＞
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置１０は、反応部１、加熱部２、ガス供給流路３、ガス排出流路４、流量調整部５、検出部７、分析部８および不活性ガス注入部９以外の他の部材を備えていてもよい。
【００５９】
（ＩＩ）本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の製造方法
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の製造方法は、不活性ガス注入部９を備えること以外、従来公知であるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の製造方法を用いることができる。不活性ガス注入部９を製造する工程は、ガス排出流路４を製造した後の工程であればよい。不活性ガス注入部９を製造する工程は、不活性ガス注入部９の機能を有するように製造すること以外は特に限定されない。
【００６０】
（ＩＩＩ）本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の製造装置
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の製造装置は、不活性ガス注入部９を備えること以外、従来公知であるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の製造装置を用いることができる。不活性ガス注入部９を製造する装置は、不活性ガス注入部９の機能を有するように製造すること以外は特に限定されない。
【００６１】
（ＩＶ）本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の具体例
検出部７としては、ＮＯｘ及びＳＯ２計を用いることができる。検出部７の上流には不活性ガス導入ラインが設計されており、不活性ガス注入部９が接続されている。不活性ガス注入部９の役割は、反応部（サンプル部）１から流れ出る、検出上限以上の高濃度被検出ガスに、ＨｅやＮ２などの不活性ガスを添加し、希釈することによって検出部７の検出レンジ内に最適化することにある。
【００６２】
不活性ガス注入部９は、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）を利用して、供給する不活性ガスの流量調整を行ってもよい。したがって、搭載するＭＦＣの容量を大きくすることによって、希釈可能なレンジを広くすることができる。また、検出部７には検出成分に応じて種々のガス分析計を適用可能であるが、より高感度な分析計を用いることによって、検出レンジを広げることが可能である。
【００６３】
具体的には、従来のＴＰＤシステムは、多くの場合、予め低濃度に希釈されたガス、もしくは各種ガスボンベとＭＦＣとを同時使用し、流通ガスを混合することで希釈したガスを試料部に流通させる。これは、検出部に導入するガスの濃度を検出部の検出レンジ内に最適化するためである。すなわち、従来のシステムでは、測定可能なＴＰＤもしくはＴＰＲ測定の濃度が検出部の性能に左右されていた。例えば、高感度分析計である質量分析計では約数ｐｐｂ〜１ｐｐｍオーダー、化学発光方式ＮＯｘ計では数１００ｐｐｂ〜０．１％程度が検出範囲である。
【００６４】
これに対して、本実施形態の不活性ガス注入方式を用いる場合、検出下限は検出部の性能によって決定されるが、評価用ガスをＨｅやＮ２などの不活性ガスで希釈することによって、検出上限を広げることができる。例えば、本実施形態の不活性ガス注入方式を用いるＴＰＤシステムでは、評価用ガスの最大流量が１００ｍＬ／ｍｉｎ．であるのに対し、不活性ガスを最大１２００ｍＬ／ｍｉｎ．まで添加することが可能であるため、検出範囲が数１００ｐｐｂ〜５０００ｐｐｍである化学発光方式ＮＯｘ計を検出部に用いた場合、測定可能である検出範囲は数１００ｐｐｂ〜６．５％（検出上限は、従来のＴＰＤシステムの検出上限の約１３倍）となる。この検出範囲は、より高感度な検出器を使用すること、不活性ガス注入部に搭載するＭＦＣ容量を増大させること等でさらに広げることができる。すなわち、本実施形態では、従来対応できなかった幅広いガス濃度条件下でのガス成分の分析が可能となる。
【００６５】
（Ｖ）本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置の用途
本実施形態におけるガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、種々の用途に用いられる。例えば、触媒機能を有する対象物におけるガスの吸着性及び／又は反応性を評価するために用いられる。これにより、本発明のガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置は、触媒機能を有する当該対象物を用いる分野に広く適用することができる。
【００６６】
（ＶＩ）その他の実施形態
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、工業化学関係、医薬品関係、食品関係、電気電子関係、燃料電池関係、排ガス処理関係、二次電池（リチウムイオン電池等）関係、などの広範な分野に利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１    反応部
２    加熱部
３    ガス供給流路
４    ガス排出流路
５    流量調整部
６    ガス貯蔵部
７    検出部
８    分析部
９    不活性ガス注入部
１０  ガスの吸着性及び／又は反応性の評価装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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