セラミックモノリス、および該セラミックモノリス上に堆積した担持Au触媒層、を有してなる物品。前記モノリス上に堆積したウォッシュコート層をさらに備え、前記担持Au触媒層が前記ウォッシュコート層上に堆積していることを特徴とする請求項1記載の物品。セラミックモノリス上に担持Au触媒を提供する方法であって、Au触媒を含むウォッシュコートをセラミックモノリスに施して、該セラミックモノリス上に担持Au触媒を形成する工程を有してなる方法。水性ガスシフト反応を行う方法であって、請求項1記載の物品を提供し、CO2およびH2を生成するのに十分な条件下で、COおよびH2Oを含むガス流を、請求項1記載の物品のAu触媒層に接触させる、各工程を有してなる方法。CO酸化反応を行う方法であって、請求項1記載の物品を提供し、CO2を生成するのに十分な条件下で、COを含むガス流を、請求項1記載の物品のAu触媒層に接触させる、各工程を有してなる方法。WGS反応およびCO酸化反応に使用できる担持Auモノリス触媒を開発することが都合よいであろう。小さいAu粒径を得るまたは維持すること、およびウォッシュコートまたはモノリスの壁にAu触媒をしっかりと付着させられることも都合よいであろう。さらに、Au触媒の安定性を増加させることが都合よいであろう。モノリス触媒構造化触媒を使用することで、背景技術に記載したような問題に対する実際的な解決策を提供できる。モノリス触媒ここではセラミック材料は、触媒壁を有する小さい0.5mm~4mmの通路直径平行な通路の単一ブロックからなり、これにより、反応ガスの高流速が可能になり、反応装置内の圧力の蓄積を効果的に避けることができる。モノリス壁は良好な機械的強度を有するので、壁上に堆積した触媒床は、オン/オフ動作の頻繁な切換えから生じる応力に耐えることが予測される。WGS反応における潜在的な用途に加え、担持Au触媒の低温触媒作用の特有の能力により、公害防止と排ガス規制および安全性における用途の新たな機会が開かれる。例えば、モノリス上の典型的な三元Pt触媒は、高温および高空間速度SV下で排ガス規制COおよびHC転化および窒素酸化物除去反応に使用されているが、この触媒は、300°C未満では適切に働くことができない。それゆえ、モノリス型担持Au触媒の導入は、潜在的に、揮発性有機化合物VOCおよびCOの低温酸化などのより低い温度でのそのような環境浄化触媒作用にとって有益であり得る。これらのモノリス型担持Au触媒は、室内環境においてCOなどの毒性汚染物質を清浄にするために空調装置に組み込むこともできる。したがって、高SV下の低温でのCO酸化も可能であろう。ある実施の形態は、セラミックモノリス、およびこのセラミックモノリス上に堆積した担持Au触媒層を含む物品である。別の実施の形態は、セラミックモノリス上に担持されたAu触媒を提供する方法であって、Au触媒を含むウォッシュコートをセラミックモノリス上に施して、該セラミックモノリス上に担持されたAu触媒を形成する工程を有してなる方法である。本発明の追加の特徴および利点が、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白であるか、または記載された説明およびその特許請求の範囲、並びに添付の図面に記載されたように本発明を実施することによって、認識されるであろう。先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、本発明の単なる例示であり、特許請求の範囲に記載された本発明の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することが意図されているのが理解されよう。添付の図面は、本発明をさらに理解するために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、本発明の1つ以上の実施の形態を示し、説明と共に、本発明の原理および動作を説明するように働く。ここで、本発明の様々な実施の形態を詳しく参照し、その実施例が添付の図面に示されている。ここに用いたモノリスという用語は、その中にガス流を通すことのできる真っ直ぐなまたは蛇行した通路および/または多孔質網目構造などの、内部通路を含む造形体を意味する。モノリスは、入口から出口まで少なくとも1cm、少なくとも2cm、少なくとも3cm、少なくとも4cm、少なくとも5cm、少なくとも6cm、少なくとも7cm、少なくとも8cm、少なくとも9cm、または少なくとも10cmの流通方向の寸法を有する。ある実施の形態において、モノリスは、入口端、出口端、および入口端から出口端まで延在する内側通路を含むハニカム構造を有する。ある実施の形態において、ハニカムは、入口端から出口端まで延在する多数のセルを含み、そのセルは、交差するセル壁により画成されている。ハニカムは、ガスとセル壁との間のより緊密な接触を可能にする壁流通構造を提供するために、1つ以上の選択的に施栓されたハニカム基体のセル端部を必要に応じて含む。ここに記載された実施の形態は、モノリス上に担持されたAu触媒の調製およびCO酸化とWGS反応のためのこれらの触媒の触媒用途に対する効果的な手法を提供する。ここに記載された実施の形態は、担持されたAu触媒およびAu粉末を含むAu触媒のモノリスへの付着への様々な処理の詳細な効果を提供する。ウォッシュコートされたAu触媒の調製において、粉末Au触媒は、音響化学法、CP法、DP法により調製することができる;粉末Au触媒は、金属酸化物またはそれらの複合体上に担持されたAu粒子であって差し支えない;粉末触媒は、ある実施の形態において、有機塩、無機塩、金属水酸化物、またはそれらの組合せなどの結合剤と溶媒を使用することによって、モノリス上に被覆される。ある実施の形態において、モノリスはコージエライトハニカムである。ある実施の形態は、セラミックモノリス、およびそのセラミックモノリス上に堆積した担持Au触媒層を含む物品である。別の実施の形態は、セラミックモノリス上に担持されたAu触媒を提供する方法であって、Au触媒を含むウォッシュコートをセラミックモノリス上に施して、該セラミックモノリス上に担持されたAu触媒を形成する工程を有してなる方法である。例えば、担持されたAu触媒は、最初に、粉末形態で調製され、次いで、モノリス上にウォッシュコートされ、一工程一段階ウォッシュコートプロセスまたはスキーム1と称されるで一緒にウォッシュコートおよび担持されたAu触媒層の両方として使用された。図1A~1Cに記載された実施の形態は、スキーム1にしたがって製造した。モノリス触媒ML触媒調製研究中、Au粒子は、異なる溶媒および結合剤を含有する溶液中の撹拌などの様々な処理を受け、これらの溶液は様々なpH値を有した。上述したように、小さいAu粒径は、良好な触媒活性にとって必要条件であり、それゆえ、最適化された条件が、Au粒径に最小の影響を有するはずである。これらの要因のAu粒径への影響は、透過型電子顕微鏡TEM測定Au粒径を観察するためにより調査し、評価される。そのような触媒は、CO酸化反応のみにおいて研究し、使用した。ある実施の形態において、Au触媒は、Au粒子を含む粉末である。ある実施の形態において、担持されたAu触媒層はAu粒子を含む。Au粒子は、いくつかの実施の形態によれば、10nm以下、例えば、2nmから5nmの範囲の平均直径を有する。別の実施の形態において、その物品は、モノリス上に堆積したウォッシュコート層を含み、担持されたAu触媒層はウォッシュコート層上に堆積している。ある実施の形態によれば、ウォッシュコートを施す工程は、触媒担体を含む第1のウォッシュコートをモノリスに施して、触媒担持層を形成し;次いで、Au触媒を含む第2のウォッシュコートを触媒担持層に施して、モノリス上に担持されたAu触媒を形成する各工程を含む二段階ウォッシュコートプロセスまたはスキーム2と称される。図6A~6Dに記載された実施の形態は、スキーム2にしたがって製造した。例えば、モノリス触媒を調製するための二段階プロセスにおいて、α-Fe2O3担体を最初にモノリス壁上にウォッシュコートした。次いで、新たに調製したAu粉末触媒を、先にウォッシュコートしたモノリス上に被覆させた。図4および5に記載された実施の形態において、CO酸化空気中1のCOのためのスキーム1およびスキーム2により調製されたML触媒の触媒性能を、対応する粉末触媒のものと比較した。図7、8および9A~9Dに記載された実施の形態において、スキーム2により調製されたML触媒の触媒性能を、粉末触媒のものと比較することによって、LT-WGS反応のための調製したML触媒を評価した。ある実施の形態において、ウォッシュコート方法は、様々な粉末Au触媒をモノリス上にウォッシュコートする二段階プロセスを含み、ここで、触媒担体がモノリス上に最初にウォッシュコートされ、次いで、粉末Au触媒が、予め被覆されたモノリス上に再度ウォッシュコートされる。ある実施の形態において、触媒担体は、テトラエチルアンモニウム水酸化物TEAOHまたはテトラメチルアンモニウム水酸化物TMAOHを使用する鋳型方法によって調製されるα-Fe2O3ナノファイバであって差し支えない。ある実施の形態によれば、テトラメチルアンモニウム水酸化物が鋳型として使用される。鋳型としてTMAOHを利用する調製は室温で行うことができ、その反応は、マイクロ波照射を使用すれば、5分まで短縮することができる。別の実施の形態において、α-Fe2O3ナノファイバに、触媒活性相およびAuナノ粒子を安定化させるために、ZrO2、La2O3、またはMnxOyなどの第2の金属酸化物MOをドープしても差し支えない;複合体触媒担体の調製において、テトラエチルアンモニウム水酸化物TEAOHまたはテトラメチルアンモニウム水酸化物TMAOHを鋳型として使用しても差し支えない。別の実施の形態において、調製した担持されたAu触媒モノリスは、CO反応およびLT-WGS反応の低温酸化に使用できる。モノリス触媒は、これらの2種類の反応について、粉末Au触媒のものとほとんど同じレベルの触媒活性を有する;WGS反応温度は、約0~1000h1の範囲粉末Au触媒の同じ量に対して5000~8000h1のGHSVについて、80超のCO転化率で、約160°Cまで低下させることができる。LTS-WGSにおいて、450時間の反応後、CO転化率は60超のままである;一方で、CO酸化において、400時間の反応後、CO転化率は80超のままであり、触媒活性は300°Cでの空気中における加熱によって再生することができる。別の実施の形態において、共沈CP法および析出沈殿DP法により調製したAu触媒、CO酸化およびWGS反応のために活性化は必要ない;一方で、音響化学的に調製された触媒は、使用前に、空気中において300°Cでか焼すべきである。ある実施の形態において、触媒担体は、市販されている、または自己合成による、金属酸化物または金属水酸化物またはそれらの任意の混合物、例えば、Fe2O3である。使用されるモノリスは、大きさの等しい平行な通路を有するコージエライトまたは任意の他のセラミックハニカムであって差し支えない。一例は、平方インチ当たり600の通路cpsiを有するコージエライトモノリスであり、各正方形の通路は、各辺で0.0408インチ0.1037cmの壁長を有する。ある実施の形態において、触媒担体上のAuの堆積方法としては、CP法、DP法または音響化学法が挙げられる本発明のセクションaからcの詳細な説明を参照。結合剤は、担持されたAu触媒粒子をモノリス上のウォッシュコートに結合させるために、その加水分解生成物が使用される化学化合物である。例えば、硝酸塩、有機塩、水酸化物などの金属塩を、特別な場合に応じて、結合剤として使用して差し支えない。ウォッシュコートにおいて、Au/α-Fe2O3、FeNO33、グルコン酸Feその場で加水分解された生成物、AlOH3、TiOH4、FeOH3を結合剤として使用して差し支えない。溶媒としては、水または任意の極性有機溶媒またはそれらの混合物が挙げられ、それらは、担持された粉末Au触媒を含むスラリーを形成し、ウォッシュコートの形成を容易にするために結合剤と共に機能するように使用される。例えば、最初に触媒担持Fe2O3をモノリス上にウォッシュコートし、次いで、CP法、DP法または音響化学法によってAu粒子をウォッシュコート上に堆積させることによって、もしくはHAuCl4溶液をウォッシュコートされたモノリス上に最初に吸収させ、その後、還元によって、ウォッシュコートされたML触媒を調製するために、代わりの手法を試みた。しかしながら、それらの手法は、小さいサイズのAu粒子を得るのに、またモノリス上に均一に分布したウォッシュコート層を得るのにもうまくいかない。ある実施の形態は、低い反応温度で水素の豊富なガスを製造する方法であって、ここに記載された実施の形態によるAuモノリス触媒にCO含有ガス合成ガスを接触させる工程を有してなる方法である。反応ガスは、CO、H2、CO2、およびH2Oを含有し得る。反応温度は、ある実施の形態において、100°Cから250°Cの範囲にある。ある実施の形態によれば、触媒は、どのような活性化前処理も必要ない。GHSVは、ある実施の形態において、100から10000h1の範囲にある。ガス流中のCO濃度は、0~10体積の範囲にある。COは、ある実施の形態において、CO2に転化される。COの転化率は、ある実施の形態において、30から100の範囲にある。別の実施の形態は、ここに記載された実施の形態によるAuモノリス触媒を使用して、空気中のCOまたは他の有機汚染物質を除去することによって、清浄な空気を生成する方法である。反応温度は、ある実施の形態において、0°Cから100°Cの範囲にある。GHSVは、ある実施の形態において、100から500000h1の範囲にある。ある実施の形態において、COは空気中に存在する。ある実施の形態において、COはCO2に酸化される。COの転化率は、ある実施の形態において、70から100の範囲にある。いくつかの実施の形態によれば、低い反応温度で水素の豊富なガスを生成する方法およびCOまたは他の有機汚染物質を除去することによって、清浄な空気を生成する方法の両方について、モノリス型Au触媒は、450時間の運転ガス流が、担持されたAu触媒モノリスと接触している時間後、転化率の60を維持する。以下に記載された実施例は、説明目的のためだけに与えられたものであり、本発明の範囲を決して定義するものではないことが理解されよう。これらの実施の形態は、4つの部分に分割できる。CP法およびDP法は、主に、FMoreauGCBondApplCatalAGeneral2006302110117およびBESolsonaTGarciaCJonesSHTaylorAFCarleyGJHutchingsApplCatalAGeneral20063126776に述べられており、いくつかの実験手法が以下に与えられている:a3のAu/Fe2O3を合成するためのCP法の詳細な手法:1.5.0gのFeNO33を125mlの水超純水に加えた。2.この溶液を80°Cでしばらく撹拌し、その後、0.52mlの0.58MのHAuCl4を加えた。3.温度を80°Cに維持しながら、pH=8.2に到達するまで、0.25MのNa2CO3を滴下し、スラリーを形成した。4.次いで、このスラリーを濾過し、80°Cの脱イオン水で数回洗浄した。5.次いで、沈殿物を120°Cで一晩、乾燥させた。b予め製造したFe2O3またはFe2O3ZrO2担体上に3のAuを堆積させるためのDP法の詳細な手法は以下のとおりである:1.0.50gのFe2O3またはFe2O3ZrO2担体に、8mlの水超純水を加えた。2.この混合物に9.0mlの0.01MのHAuCl4を加え、撹拌した。3.pHが8.5~8.9の値に到達するまで、スラリーに0.25MのNa2CO3を滴下した。4.混合物を10分間に亘り撹拌したままにし、pHを再検査した。pHが8.0未満に落ちている場合、さらにNa2CO3を加えた。pHが8を超えたままである場合、混合物を撹拌したままにした。5.次いで、スラリーを2時間に亘り撹拌したままエージングさせた。6.次いで、固体を、遠心分離により水で洗浄し、2時間に亘り120°Cで乾燥させた。c音響化学法による担持されたAu3質量粉末触媒を合成するための詳細な手法特許文献6および非特許文献15:1.典型的な触媒調製において、10mlの脱イオン水を0.50gのα-Fe2O3に加え、その後、連続して、3.0mlの0.01MのHAuCl4および3.0mlの0.01MのリシンLysを加えた。2.次いで、懸濁液のpH値を0.10MのNaOHで5~6に調節した。3.懸濁液に20秒間に亘り音波処理を行い、その期間中、新たに調製したNaBH40.1M、Auのモル数の5~10倍を直ちに注入した。懸濁液は瞬時に黒っぽくなった。4.終点でのpH値を測定し、触媒を、遠心分離を使用して、脱イオン水で4回洗浄し、その後、60°Cで乾燥させた。dテトラエチルアンモニウム水酸化物25質量またはテトラメチルアンモニウム水酸化物20質量を使用した鋳型法により繊維質Fe2O3またはFe2O3ZrO2等モルを合成するための詳細な手法:1.等モル量のFeNO339H2O約1.2gおよびZrONO32xH2O約0.80gを秤量し、オートクレーブに加えた。Fe2O3のみが必要な場合、2gのFeNO339H2Oを秤量した。ジルコニウム前駆体を最初に少量の水この場合1.5mlに溶解させ、その後、鉄前駆体を添加し、よく撹拌し、その後、オートクレーブに注ぎ入れた。x=2、別記しない限り、脱水物が通常使用される2.次いで、テトラメチルアンモニウム水酸化物20質量32mlまたはテトラエチルアンモニウム水酸化物25質量を前駆体に加え、この混合物を手短に撹拌した。3.オートクレーブに蓋をし、80°Cの炉内に入れ、3時間に亘り加熱した。4.一晩冷ました後、次いで、沈殿した固体を遠心分離により、水とアセトンで数回洗浄した。5.洗浄した固体を60°Cで乾燥させ、400°Cで3時間に亘りか焼した。eテトラエチルアンモニウム水酸化物25質量を使用した改良鋳型法によって、Fe2O3ZrO2を合成するための詳細な手法:1.FeNO339H2OおよびZrONO32xH2Oを、所望のFe:Zrモル比にしたがって秤量した。ジルコニウム前駆体を最初に少量の水に溶解させ、その後、鉄前駆体を添加し、よく撹拌し、その後、オートクレーブに注ぎ入れた。x=2、別記しない限り、脱水物が通常使用される2.上述した混合物をテトラエチルアンモニウム水酸化物20質量の撹拌溶液中に滴下し、混合物をよく撹拌した。3.オートクレーブに蓋をし、80°Cの炉内に入れ、3時間に亘り加熱した。4.一晩冷ました後、次いで、沈殿した固体を遠心分離により、水とアセトンで数回洗浄した。5.洗浄した固体を60°Cで乾燥させ、400°Cで3時間に亘りか焼した。f結合剤と共に溶媒としてエチレングリコールモノエチルエーテルEGMEを使用したウォッシュコート手法:1.2.1gのFeNO339H2Oを16gのエチレングリコールモノエチルエーテルEGMEに溶解させて、0.35Mの溶液を調製した。代わりにグルコン酸FeまたはFeOH3を使用した場合、等量を秤量した。EGMEを新たに調製したFeOH3と組み合わせて、粉末触媒をモノリスの壁に結合させた。2.4.0gの5のAu/α-Fe2O3粉末触媒音響化学法、CP法またはDP法により調製したを溶液に加えて、スラリーを調製した。このスラリーを室温で10時間に亘り撹拌した。3.次いで、1片のモノリスを1~3分間スラリー中に浸す。次いで、濡れたモノリスに空気を吹き付けて、過剰のスラリーを除去する。この手法は、2~3回繰り返しても差し支えない。4.次いで、モノリスを炉内において80°Cで乾燥させる。5.必要に応じて、再浸漬を行った。gグルコン酸鉄を使用したウォッシュコートプロセスの手法:1.0.43gのグルコン酸鉄を0.8gの水と2.08gのEGMEに加えた。2.この混合物を撹拌して、最初に、グルコン酸鉄を完全に混ぜ合わせた。3.次いで、この混合物に0.8gの1のAu/Fe2O3を加えた。4.この混合物を6時間に亘り撹拌した。5.次いで、反応装置の大きさ1cm長のモノリスを約1~2分間に亘りスラリー中に浸漬し、その後、N2中で過剰な被覆を吹き飛ばすことによって、一度、被覆を行い、炉内において80°Cで乾燥させた。6.必要に応じて、再浸漬を行った。h結合剤としてFeOH3を使用したウォッシュコートプロセスの手法:1.0.43gのFeNO33を約2mlの水に加えた。2.1.05mlのNH4OHを加えてpHを約8にし、NaOHまたはNH4OHを使用して、FeOH3を沈殿させた。3.次いで、スラリーを少なくとも6回、遠心分離により脱イオン水で洗浄し、その後、60°Cで一晩乾燥させた。4.次いで、乾燥したFeOH3を粉砕した。5.0.113gのFeOH3を0.8gの水pH=約7と2.08gのEGMEに加え、超音波処理を使用して分散させた。6.次いで、混合物に0.8gの1のAu/Fe2O3を加え、40分間または3時間に亘り撹拌した。7.次いで、反応装置の大きさ1cm長のモノリスを約1~2分間に亘りスラリー中に浸漬し、その後、N2中で過剰な被覆を吹き飛ばすことによって、一度、被覆を行った。モノリスを80°Cで乾燥させた。8.必要に応じて、モノリスの再浸漬を行った。iML上に担持されたAu粉末触媒を製造するための最適化された二段階調製手法我々の以前の手法では、最初に乾燥Au/Fe2O3粉末を調製し、次いで、ウォッシュコートのためにFeNO33およびEGMEと混合した:1.EGMEFeNO33α-Fe2O3を混合し、この混合物を一晩撹拌した。2.このスラリー中に素材としてのモノリスを数回浸漬してウォッシュコートを形成し、乾燥させ、1時間に亘り400°Cでか焼した。3.3のAu/Fe2O3の音響化学またはDP調製を行った。4.堆積した触媒をH2Oで数回洗浄し、次いで、EGME音響化学法についてまたは水DP法についてに加えた。このスラリーを約30分間撹拌した。手法1において予めウォッシュコートを施したMLをこのスラリー中に3分間浸漬し、次いで、濡れたモノリスに空気を吹き付けて過剰のスラリーを除去し、少なくとも10分間に亘り80°Cで乾燥させた。5.必要に応じて、再浸漬を行って、所望の質量を得た。この研究の初期段階は、CO酸化におけるモノリス触媒の1段階調製の使用を含んだ。この特別な調整プロセススキーム1の研究において、担持された粉末Au触媒に、一連の処理を行った、例えば、様々な溶液および結合剤に曝露した。これらの処理にはAu粒子に異なる影響があるが、これらの影響は、粉末Au触媒の調製方法にも依存する。ウォッシュコートプロセスにおいて、エチレングリコールモノエチルエーテルEGMEおよびFeNO33の使用は、ML担体および粉末Au触媒上に表面OH基を生成すること、または粉末Au触媒のモノリス壁への付着を向上させるように錯化剤として働くことにある。粉末Au/Fe2O3触媒におけるAu粒子へのこれら2つの化学物質の影響を調査した。図1A、1Bおよび1Cは、音響化学法によって調製されたAu/α-Fe2O3担持触媒におけるエチレングリコールモノエチルエーテルEGME、またはEGME/FeNO33混合物による処理の、Au粉末触媒の付着への影響を示す透過型電子顕微鏡TEM画像である。様々な処理の前および後の5質量のAu/α-Fe2O3触媒分析前に1時間に亘り300°Cでか焼したのTEM画像を撮影した:図1Aは、処理前の担持Au触媒10を示し、図1Bは、10時間に亘りEGMEで処理した担持Au触媒10を示し、図1Cは、10時間に亘りEGMEおよびFeNO33の混合物で処理した担持Au触媒10を示す。Au粒子は、処理前に触媒中に高分散されており、エチレングリコールモノエチルエーテルEGMEによる処理後にAu粒子について明白な変化はない。しかしながら、EGMEおよびFeNO33の混合物による処理後にひどくAuが凝集する。触媒をFeNO33のみで処理したときに、Au凝集挙動の観察がさらに確認されたTEM結果はここには示していない。それぞれpH3、5および80.1MのNaOH溶液により調節したのFeNO33水溶液により担持Au触媒を処理することによって行ったさらに別の実施の形態は、pHは、Au粒子の凝集に影響する主要因であることを示したTEM画像はここには示していない。高いpH値pH≧6では、Au凝集挙動はほとんど取るに足らない脱イオン水による処理と類似である。図2A、2Bおよび2Cは、CP法により調製されたAu/α-Fe2O3触媒におけるAu粒径への、エチレングリコールモノエチルエーテルEGME、FeNO33およびpH値の処理の影響を示す透過型電子顕微鏡TEM画像である。図2Aは、処理前の5質量のAu/α-Fe2O3担持触媒のTEM画像である。図2Bは、5時間に亘りFeNO33で処理した5質量のAu/α-Fe2O3担持触媒のTEM画像であり、図2Cは、5時間に亘りEGMEで処理した5質量のAu/α-Fe2O3担持触媒のTEM画像である。Au粒子は、いくつかのAu種が酸化Au種として存在したので、図2Aにおける新たな5質量のAu/α-Fe2O3担持触媒においてはほとんど見えない。FeNO33溶液による処理後、図2Bに示されるように、いくつかの大きいAu粒子10が形成された;しかしながら、EGMEによる処理後、図2Cに示されるように、Au粒子10に明らかな変化があった。Au粒子は、EGMEによる処理後に、触媒担体から引き出され、大きいAu粒子直径30~60nmに凝集した。DP法によるAu/α-Fe2O3触媒について、またDP法およびCP法により調製したか焼触媒について、同様の現象が観察された。これらの結果は、EGMEにはAu粒子にマイナスの影響があることを示す。他方で、CP法およびDP法により調製された触媒について、EGMEおよびFeNO33のAu粒子への反対の影響が観察された。FeNO33の添加は、図2Bに示されるように、Au粒径に限られたマイナスの影響しかないのに対し、EGMEは、触媒担体マトリクスからAu種を引き出し、図2Cに示されるように、大きいAu粒子の形成をもたらし得る。EGMEによる処理の前および後のWGS反応に関する、CP法およびDP法により調製された5質量のAu/Fe2O3触媒の触媒性能。反応条件は、理想的なWGS3.2CO19H2OGHSV=8912h1、総流量=28ml/分であった。CPまたはDPによる5質量のAu/Fe2O3のLTS-WGSは、EGMEのみにより処理した場合、著しく低下する。この結果は、DP法に基づくモノリス触媒のためにスキーム2のウォッシュコートが使用される後の段階において重要である。図3A、3Bおよび3Cは、Au粒径およびモノリス上に粉末Au/α-Fe2O3触媒を装填する能力への様々な結合剤の影響を示す透過型電子顕微鏡TEM画像である。音響化学法により調製した担持Au触媒へのFeNO33の悪影響のために、他の結合剤を研究した。Au粒径およびモノリス上に粉末Au/α-Fe2O3触媒を装填する能力への様々な結合剤の影響が、図3A、3Bおよび3C並びに表1に示されている。AlおよびTiの水酸化物は、粉末Au/Fe2O3触媒をモノリスに付着させるのに不十分であるが、Au粒径には非常に限られた影響しかないのに対し、水酸化Feおよびグルコン酸Feは、非常に改善された付着力で、Au粒径に限られた影響しかなく、Au/Fe2O3粒子をモノリスに付着させることができる。図3Aは、処理前の音響化学法により調製された5質量のAu/Fe2O3Fluka触媒を示すTEM画像である。図3Bは、5時間に亘りEGMEH2Oグルコン酸鉄FeNO33を置換するために使用したにより処理した後の担持Au触媒を示すTEM画像である。図3Cは、5時間に亘りEGMEH2O新たに調製したFeOH3により処理した後の担持Au触媒を示すTEM画像である。観察された結合剤の影響が表1に要約されている。しかしながら、グルコン酸Feを使用すると、図4のプロットに示されるように、CO酸化活性に低下が生じるようであった。結合剤としてグルコン酸Feを使用したスラリーから得られた、5のAusono/Fe2O3粉末、その残留物およびモノリスサンプルのCO酸化活性空気中に1のCOを測定した。使用した触媒の量は50mgであった。反応体の流量は20ml/分であった。反応前に、触媒を空気中において300°Cで前処理した。図4において、円形12は、処理前の1質量のAu/Fe2O3Fluka触媒のCO酸化活性を示し、星印14は、6時間に亘り撹拌した1質量のAu/Fe2O3Fluka触媒EGMEH2O0.29Mのグルコン酸鉄のCO酸化活性を示しモノリス、正方形16は、6時間に亘り撹拌した1質量のAu/Fe2O3Fluka触媒EGMEH2O0.29Mのグルコン酸鉄のCO酸化活性を示すウォッシュコート残留物。空気中の1のCOのCO酸化反応について、音響化学法により調製したAu/α-Fe2O3粉末触媒は、市販のAu/α-Fe2O3触媒の活性と同じレベルの活性を有することが分かった。しかしながら、空気中の1のCOについてのCO酸化反応のための、EGMEおよびFeNO33を使用したスキーム1により調製したモノリスAu触媒の触媒性能は、粉末触媒のものよりもわずかに低い10~15。これは、図1Cに示されるようなFeNO33により生じた凝集効果によるというのが最も可能性が高い。低流量では、400時間以内では、粉末とモノリス触媒について、触媒活性特異的活性には明白な減少はない。高流量では、400時間の反応後、特異的活性の77~80がまだ維持されたが、活性の損失は、空気中の再活性化によって、容易に取り戻された。この再生プロセスは、何度も繰り返すことができる。モノリス触媒は、400時間の反応後に粉末触媒と類似の触媒挙動を示し、モノリス触媒の安定性が粉末触媒のものよりもさらに良好であることを示すことに留意されたい。これらの結果は、モノリス触媒が、ある実際的な用途のために、例えば、COおよびいくつかの他の汚染物質の室内環境除去のために、低温でCOを酸化できることを支持している。次いで、結合剤を使用した結果としてのいくつかの欠点を鑑みて、そのような材料を使用せずに、EGMEおよびFeNO33を使用して最初にMLの壁上にFe2O3の層をウォッシュコートする成功した手法を使用した、ウォッシュコートされたML触媒を調製するための二段階プロセスを開発した。α-Fe2O3で予めウォッシュコートしたモノリスは、Au/Fe2O3粉末に対してずっと良好な付着能力を有する。次いで、表面に豊富なOH基を有する、新たに調製した未乾燥のAu/Fe2O3触媒を使用して、EGME音響化学法により調製した触媒についてまたはH2ODP法により調製した触媒についての支援により、2番目の層として予めウォッシュコートしたFe2O3/MLを被覆したスキーム2。この方法は、許容できる付着性でAu/Fe2O3ZrO2触媒をウォッシュコートすることができ、Au粒径に非常に限られた影響しかない。音響化学法により調製された5質量のAu/α-Fe2O3粉末触媒、および二段階方法により調製されたそのウォッシュコートされたモノリス触媒スキーム2のCO酸化触媒活性の比較が、低流量と高流量で、図5に示されている。75mgの触媒を使用した。白丸18は、GHSV1=6719時間でのMLの安定性を示す。白菱形20は、GHSV1=6719時間でのAu粉末触媒の安定性を示す。黒丸24は、GHSV1=679時間でのMLの安定性を示す。黒菱形22は、GHSV1=679時間でのAu粉末触媒の安定性を示す。特異的活性は、匹敵し、互いにほぼ同じである。エージング試験図5後のウォッシュコートされたAu/Fe2O3ZrO2-α-Fe2O3/ML触媒のSEM画像が、図6A、6B、6Cおよび6Dに示されている。図6A、6B、および6Cは断面図を示し;図6Dは通路の内の1つに沿った平面図を示す。音響化学法により、5質量のAu/α-Fe2O3触媒を調製した。この粉末触媒は、モノリス上に均一に被覆され、角部26での厚さは、50マイクロメートルから70マイクロメートルの範囲にあったのに対し、壁区域28での厚さは、10マイクロメートルから15マイクロメートルの範囲にあった。LT-WGS反応について、Au/α-Fe2O3ナノファイバ触媒粉末が、図7のプロットにより示されるように、Au/α-Fe2O3-Fluka触媒よりもずっと高い触媒活性を示すことが分かった。この触媒は、DP法により調製した。触媒活性は、担体としてα-Fe2O3ナノファイバ触媒を使用したときに合成プロセスについては、実施例のセクションdを参照ずっと高かった。触媒試験条件は以下のとおりであった:触媒の量:130mg、GHSV=8912h1、および総流量=28ml/分。乾燥組成物の理想的WGSガス組成は、4.5のCO95.5のヘリウムであった。湿潤組成は、3.2のCOヘリウム中19のH2Oである。図7において、円形30は、5質量のAu/α-Fe2O3Fluka粉末の触媒活性を示している。星印32は、5質量のAu/α-Fe2O3ナノファイバ触媒の触媒活性を示している。160°Cでは、CO転化率は、前者では90に到達し得るのに対し、後者ではたった50であった。このWGS活性は、同じ実験条件下で200°C超から300°Cで達成された市販のFe-CrWGS触媒とほとんど同じレベルである。したがって、LT-WGS反応に担持金触媒を使用することによって、反応温度を低下させることが可能である。触媒担体α-Fe2O3ナノファイバの合成において、テトラエチルアンモニウム水酸化物TEAOHを鋳型として使用した。同じ手法を拡張して、室温であるが、鋳型としてテトラメチルアンモニウム水酸化物TMAOHを使用したα-Fe2O3ナノファイバを調製した。したがって、α-Fe2O3ナノファイバの合成は容易に拡張できる。α-Fe2O3ナノファイバの表面積は、120~140m2/gの範囲にあり、一方で、α-Fe2O3-Fluka市販のものは約20m2/gである。Au/α-Fe2O3ナノファイバ触媒は高い初期活性を有するが、反応中に、時間の経過と共に安定性が連続的に失われる。活性が減少する主な理由は、WGS反応条件下でのFe2O3担体の表面積の損失のためであろう。触媒担体にZrO2を加えると、α-Fe2O3の表面積、形成されたFe3O4相反応中に形成されるおよび小さなAu粒子が安定化されるTTabakovaVIdakievDAndreevaIMitovApplCatalA2029197を参照。Zr前駆体を反応混合物に加え、Au/α-Fe2O3ZrO2触媒にとってずっと向上したLTS-WGS触媒安定性が得られた。触媒試験条件は以下のとおりであった:触媒の量:130mg、GHSV=8912h1、および総流量=28ml/分。理想的WGSガス組成は乾燥で、4.5のCO95.5のヘリウムであった。理想的WGSガス組成は湿潤で、3.2のCOヘリウム中19のH2Oであった。図8は、ある実施の形態による、3質量Au/Fe2O3ZrO2粉末およびモノリス触媒の対応する活性データおよび安定性プロファイルを示すグラフである。3質量Au/Fe2O3ZrO2触媒モノリスをスキーム2により調製した。AuをDP法実施例のセクションb参照により堆積させ、DP触媒へのマイナスの影響のために、EGMEの代わりに水を使用して、触媒担体を実施例のセクションdに記載した方法によって調製した。3質量Au/Fe2O3ZrO2モノリスは、図8のプロットに示されるように、粉末触媒に非常に似た触媒性能を示した。白丸34は、GHSV=815h1での粉末触媒の触媒性能を示す。白三角形36は、GHSV=815h1でのモノリス触媒の触媒性能を示す。黒丸38は、GHSV=8260h1での粉末触媒の触媒性能を示す。黒三角形40は、GHSV=8260h1でのモノリス触媒の触媒性能を示す。モノリスの多孔質構造のために、モノリス触媒は、同量の粉末Au触媒よりもずっと大きい体積を有する。したがって、素材のモノリスモノリス触媒の体積と同じ体積のの通路に装填された同じ量Au触媒および同じ流量の反応ガスで、計算した使用したガス空間速度GHSVは、それぞれ、815h1および8260h1であった。矢印42の右側のデータは、300°CでのHe中における1時間の再生後の触媒性能を示す。これらのAu/Fe2O3ZrO2/ML触媒の利点としては、同じレベルのCO転化率でFe-Cr触媒のものより低い反応温度、ZrO2の添加後の改善された触媒安定性、並びに特別な活性化を必要としない触媒能力を得る能力が挙げられる。図8に示されるように、400時間後に、CO転化率は45辺りであった。600時間の反応後に、CO転化率は40辺りであった。Au触媒を使用したWGS反応装置は、触媒性能に影響を与えずに、容易にオンとオフで切り替えられるので、最後の性質は、燃料電池用途にとって重要である。Au/Fe2O3ZrO2の改良合成方法を使用することによって、改善されたLT-WGS活性を実現したこの合成方法は、実施例のセクションeに示されている。触媒活性は、同じ量の運転時間について、40の以前の値と比べて、ほぼ400時間の反応後でさえも、60超のままであった。図9Aおよび9Bは、DP法により調製された3質量Au/Fe2O3ZrO2粉末触媒のTEM画像である。図9Aは、LT-WGS反応前であり、図9Bは、LT-WGS反応後である。これらの画像は、Au粒子の70~80が、小さいサイズのままであり、高分散しているが、触媒担体の形態が著しく変化したことを示している。図9Cおよび9Dは、図5に記載された安定性試験後の、3質量Au/Fe2O3ZrO2モノリス触媒のSEM画像である。ML上に担持されたAu触媒44は、まだ無傷なままであり、エージング試験後にも壁に良好に付着していた。XRD結果により、Fe2O3ZrO2担体は主に四方晶ZrO2およびα-Fe2O3であった。WGS反応後、微量のFe3O4が生成された。WGS試験の前および後粉末触媒の担体の表面積は、それぞれ、140および118m2/gであった。本発明の精神すなわち範囲から逸脱せずに、本発明の様々な改変および変更をお粉刈ることが当業者には明らかである。それゆえ、本発明は、本発明の改変および変更を、それらが添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内にあるという条件で、包含することが意図されている。