CN111629992B - 晶体取向控制复合体 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种作为纳米晶体材料的晶体取向控制复合体，其可提高作为纳米晶体材料的特性(例如优异的催化活性等)，同时作为工业部件的处理性优异。一种晶体取向控制复合体，其为薄膜状的连结集合体，该薄膜状的连结集合体为薄片状并且是具有主表面和端面的2个以上的晶体片相互连结而成的，上述主表面具有对于特定晶面的晶体取向性，上述薄膜状连结集合体具有偏振光特异性。

Description

晶体取向控制复合体
技术领域
本发明涉及作为工业部件的使用优异的晶体取向控制复合体。
背景技术
纳米级的晶质材料(纳米晶体材料)在催化剂等各种领域中被广泛使用。近年来，对于纳米晶体材料而言，作为具有纳米级粒径的纳米颗粒，正在积极地进行进一步的微细化、活性面的控制等研究。
例如，专利文献1中提出了一种纳米单晶板材集聚催化剂、即所谓纳米花形态的催化剂，其是不使催化活性面彼此接触而使以特定单晶的特定面为一面的纳米单晶板材在相邻的纳米单晶板材间集聚而成的。另外，专利文献1中记载了下述内容：通过使用纳米单晶板材集聚催化剂，即使发生热凝聚，催化活性面彼此也不接触，可在催化活性面之前确保空间(空隙部)，能够抑制热凝聚导致的催化活性的降低，能够以高的状态维持催化活性。此外，通过使纳米单晶板材为使催化活性面为(001)面的、作为过渡金属氧化物的CuO的纳米单晶板材，能够降低催化剂的材料成本。
但是，专利文献1中记载的纳米单晶板材集聚催化剂、及一般的纳米晶体粉末由于粒径为纳米级(20nm～200nm左右)，因此在实际使用时处理性存在问题。
作为处理性的问题，例如可以举出下述方面。(i)粉末形状的纳米晶体材料以其原本的状态无法使用，因此，需要利用粘接剂等固定到具有一定尺寸的载体上。此时，需要准备所负载的纳米晶体材料的量的10倍以上的材料，这导致材料损耗的问题。(ii)在负载时使粉末形状的纳米晶体材料分散、埋入粘接剂中，因此例如用作催化剂的情况下，纳米晶体材料的活性面无法高效地配置于所负载的面，存在无法充分发挥出作为纳米晶体材料的催化活性的问题。(iii)粉末形状的纳米晶体材料微细，因此从防止飞散等方面出发，存在其处理需要特殊的夹具及设备的问题。(iv)对于微细的纳米晶体材料而言，制造后的清洗和分离繁杂，还存在难以以微细的状态保存、会发生散逸的问题。
另外，对于专利文献1中记载的纳米单晶板材集聚催化剂而言，例如，近年来对于由车辆、工厂等排出的废气等的环境规定进一步增强等，从这方面出发，在进一步提高催化活性的方面具有改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-240756号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种作为纳米晶体材料的晶体取向控制复合体，其可提高作为纳米晶体材料的特性(例如优异的催化活性等)，同时处理性优异。
用于解决课题的手段
[1]本发明的方案为一种晶体取向控制复合体，其为薄膜状的连结集合体，该薄膜状的连结集合体为薄片状并且是具有主表面和端面的2个以上的晶体片相互连结而成的，上述主表面具有对于特定晶面的晶体取向性，上述薄膜状连结集合体具有偏振光特异性。
[2]本发明的方案为[1]所述的晶体取向控制复合体，其中，上述晶体片为纳米晶体片。
纳米晶体取向控制复合体的偏振光特异性的有无可以利用偏光显微镜通过纳米晶体取向控制复合体表面的观察来判断。另外，本发明的纳米晶体取向控制复合体不是粉体而是薄膜状，即，向二维方向拉伸而成为薄膜，具有偏振光特异性。
[3]本发明的方案为[1]或[2]所述的晶体取向控制复合体，其中，上述晶面为原子交替层积面且为原子最密面。
[4]本发明的方案为[1]～[3]中任一项所述的晶体取向控制复合体，其中，上述主表面形成了上述连结集合体的表面。
[5]本发明的方案为[1]～[4]中任一项所述的纳米晶体取向控制复合体，其中，上述主表面具有比上述端面更高的催化活性。
[6]本发明的方案为[1]～[5]中任一项所述的晶体取向控制复合体，其中，上述晶体片为氧化物。
[7]本发明的方案为[1]～[6]中任一项所述的晶体取向控制复合体，其中，上述晶体片为氧化铜。
[8]本发明的方案为[1]～[7]中任一项所述的纳米晶体取向控制复合体，其中，上述纳米晶体取向控制复合体的俯视时的面积为200mm2以上，厚度为1μm～500μm。
[9]本发明的方案为一种晶体取向控制复合部件，其中，[1]～[8]中任一项所述的晶体取向控制复合体与基材成为了一体。
发明的效果
根据本发明的方案，通过为主表面具有对于特定晶面的晶体取向性、呈薄膜状、进而具有偏振光特异性的晶体取向控制复合体，能够得到下述作为纳米晶体材料的晶体取向控制复合体，其可提高作为纳米晶体材料的特性(例如优异的催化活性等)，同时处理性优异。
根据本发明的方案，通过使主表面具有比端面更高的催化活性，上述主表面形成了薄膜状的表面，由此能够进一步提高作为纳米晶体材料的特性(例如优异的催化活性等)。
附图说明
图1是为薄膜状的本发明的纳米晶体取向控制复合体的示意性立体图。
图2是为薄膜状的本发明的纳米晶体取向控制复合体的薄膜表面部的示意性放大图。
图3中，(a)图是本发明的纳米晶体取向控制复合体的光学显微镜的图像，(b)图是本发明的纳米晶体取向控制复合体的偏光显微镜的图像。
图4是为薄膜状的本发明的纳米晶体取向控制复合体的薄膜表面部的SEM图像。
图5是作为本发明的纳米晶体取向控制复合体的一例的CuO纳米晶体取向控制复合体的晶体结构的说明图。
图6是示出本发明的实施例中的纳米晶体取向控制复合体的NO还原率的结果的曲线图。
图7是示出本发明的实施例中的纳米晶体取向控制复合体的N2生成率的结果的曲线图。
具体实施方式
<纳米晶体取向控制复合体>
本发明的晶体取向控制复合体为薄片状的纳米晶体取向控制复合体，其特征在于，其是具有主表面和端面的2个以上的纳米晶体片相互连结而成的薄膜状的连结集合体，上述主表面具有特定晶面的晶体取向性，上述晶体取向控制复合体为薄膜状、进而具有偏振光特异性。
本发明的纳米晶体取向控制复合体与现有的粉末形状的纳米晶体材料不同，2个以上的纳米晶体片相互连结而形成向二维方向拉伸的薄膜。因此，在实际使用时，能够进行与薄膜形状或片材形状的构件同样的处理，因此，(i)能够选择性地覆盖载体的要覆盖的部分，只要准备所需要的分量的纳米晶体取向控制复合体即可，能够防止材料的损耗。(ii)能够用粘接剂将薄膜状的纳米晶体取向控制复合体贴附至载体而使用，因此例如在用作催化剂的情况下，能够将纳米晶体取向控制复合体的催化活性面高效地配置于载体的要负载的部分(反应面)，能够得到优异的催化活性。(iii)由于为薄膜状，因此能够防止处理时的飞散，处理性优异。(iv)由于为薄膜状，因此制造后的清洗和分离也容易，并且不存在散逸等问题，因而保存也容易。
另外，本发明的纳米晶体取向控制复合体由于为薄膜状且具有偏振光特异性的纳米晶体取向控制复合体，因此能够发挥出作为纳米晶体材料的优异的特性(例如优异的催化活性等)。
图1是本发明的实施方式例的纳米晶体取向控制复合体1，其形成了具有表面部11和侧面部12、且表面部11向二维方向拉伸的薄膜状。关于表面部11的俯视时的面积的下限值，例如，从优异的催化活性等纳米晶体材料特有的特性与处理性的方面考虑，优选为200mm2以上、更优选为250mm2以上、特别优选为300mm2以上。
关于侧面部12的平均高度、即纳米晶体取向控制复合体1的平均厚度的下限值，例如，从优异的催化活性等纳米晶体材料特有的特性与处理性的方面考虑，优选为1μm以上、特别优选为10μm以上。
另外，如图3所示，本发明的实施方式例的纳米晶体取向控制复合体1为薄膜状，并具有光泽。另外，纳米晶体取向控制复合体1具有光泽不是因为表面的平坦性，而是因为偏振光特异性。纳米晶体取向控制复合体1为薄膜状、进而具有光泽和偏振光特异性，由此，与为薄膜状但不具有光泽和偏振光特异性的纳米晶体材料复合体相比，能够发挥出优异的催化活性等作为纳米晶体材料的优异的特性。如后所述，通过纳米晶体取向控制复合体1的表面部11的经控制的晶体取向性，能够发挥出优异的催化活性等作为纳米晶体材料的优异的特性，另外，通过纳米晶体取向控制复合体1的表面部11的经控制的晶体取向性，纳米晶体材料具有光泽和偏振光特异性。
纳米晶体取向控制复合体1中的薄膜状下的光泽的有无可以利用光学显微镜或显微镜来确认，纳米晶体取向控制复合体1在俯视时具有规定尺寸的面积的情况下，也可以通过肉眼来确认。纳米晶体取向控制复合体1中的薄膜状下的偏振光特异性的有无可以利用偏光显微镜来确认。需要说明的是，现有的粉末形状的纳米晶体材料即便凝聚成薄膜状，结构单元也为粉末形状，也不具有光泽和偏振光特异性。
如图2所示，本发明的实施方式例的纳米晶体取向控制复合体1由薄膜状的连结集合体20构成，上述薄膜状的连结集合体20为薄片状并且是由主表面22和端面23构成的纳米晶体片21两个以上相互连结而成的。对纳米晶体片21的连结状态没有特别限定，可以为晶体生长之类的化学结合，也可以为静电力之类的电结合、或分子间力之类的集聚产生的结合，只要整体上纳米晶体片21连结而形成薄膜状的集合体即可。特别是，连结集合体20优选纳米晶体片21彼此相互通过化学结合而连结一体化。
另外，连结集合体20具有通过2个以上的纳米晶体片21相互连结而形成的连结基部24。连结基部24为近似薄膜形状。纳米晶体片21藉由连结基部24相互密集地连结。另外，通过2个以上的纳米晶体片21藉由连结基部24相互密集地连结，2个以上的主表面22藉由连结基部24以规定的间隔相互密集地连结。
如图2所示，通过2个以上的主表面22以规定的间隔相互密集地连结，主要是纳米晶体片21的主表面22形成了为薄膜状的纳米晶体取向控制复合体1的表面部11。连结基部24表面的俯视时的面积与表面部11的俯视时的面积大致对应。主要是通过纳米晶体片21的主表面22形成了纳米晶体取向控制复合体1的表面部11，从而纳米晶体取向控制复合体1具有优异的催化活性等纳米晶体材料特有的特性。另外，通过连结基部24为近似薄膜形状，纳米晶体取向控制复合体1具有优异的处理性。
如图2、图4所示，连结集合体20中，2个以上的纳米晶体片21从连结基部24的表面朝向随机的方向突出，在该状态下，2个以上的纳米晶体片21连结而形成连结集合体20。连结集合体20具有为所谓纳米花形态的纳米晶体片21多个连结而成的结构。具有这种2个以上的纳米晶体片21的连结集合体20虽然俯视时的面积例如为毫米级以上，但能够发挥出纳米晶体材料特有的特性。在连结集合体20中，连结于连结基部24的纳米晶体片21的连结状态没有特别限定，可以举出上述的结合状态，从提高连结基部24与纳米晶体片21的结合强度的方面考虑，纳米晶体片21优选通过化学结合连结于连结基部24。
纳米晶体片21是构成连结集合体20的部分，按照形成为近似薄膜形状的连结基部24的方式连结。这种纳米晶体片21为薄片形状，具有主表面22和端面23。此处，纳米晶体片21的主表面22是指在构成薄片状的纳米晶体片21的外表面中表面积大的面，是指区划形成表面积小的端面23的上下端边缘的两表面。
纳米晶体片21的主表面22的最小尺寸和最大尺寸通过下述方式求出：为了无损纳米晶体片21的形状，对从连结基部24突出的纳米晶体片21以单独的纳米晶体片21的形式进行测定。作为测定法的具体例，对纳米晶体片21的主表面22描绘出外切的最小面积的长方形Q，将长方形Q的短边L1和长边L2作为纳米晶体片21的最小尺寸和最大尺寸分别进行测定。纳米晶体片21的主表面22的最小尺寸(例如宽度方向的尺寸)没有特别限定，例如优选为1nm～2μm，最大尺寸(例如突出方向的尺寸)没有特别限定、例如优选为10nm～10μm。另外，纳米晶体片21的端面23的最大尺寸没有特别限定，例如优选为主表面22的最小尺寸的1/10、或10nm以下。另外，在纳米晶体片21中，主表面22的表面积相对于端面23的表面积的比例没有特别限定，例如，在纳米晶体材料特有的特性为催化活性的情况下，从发挥出更优异的催化活性的方面考虑，优选为10倍以上。另外，纳米晶体片21的厚度优选为0.5nm～100nm、特别优选为1nm～20nm。另外，关于纳米晶体片21的主表面22的最小尺寸，在与纳米晶体片21的厚度的关系中，优选为该厚度的10倍以上、特别优选为20倍以上。
连结集合体20中，2个以上的纳米晶体片21从连结基部24的表面朝向随机的方向突出，在该状态下，2个以上的纳米晶体片21连结而形成连结集合体20，因此比表面积比较大。连结集合体20的比表面积优选为5m2/g以上、特别优选为10m2/g以上。另外，连结集合体20的比表面积的上限没有特别限定，作为制造上或物理上的界限的上限例如为100m2/g。由具有上述高比表面积的连结集合体20构成的纳米晶体取向控制复合体1例如在用作催化剂的情况下，作为纳米晶体材料特有的特性，发挥出低温下的高催化活性等优异的催化活性。
构成本发明的纳米晶体取向控制复合体1的纳米晶体片21由金属和金属氧化物中的至少一者构成。作为金属，例如可以举出贵金属、过渡金属、包含这些金属的合金。作为贵金属及其合金，可以举出由选自钯(Pd)、铑(Rh)、钌(Ru)、铂(Pt)、银(Ag)和金(Au)的组中的1种成分构成的金属或包含选自它们的组中的1种以上的成分的合金。另外，作为过渡金属及其合金，可以举出由选自铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)和锌(Zn)的组中的1种成分构成的金属或包含选自它们的组中的1种以上的成分的合金。另外，作为金属氧化物，例如可以举出上述的贵金属、过渡金属或它们的合金的氧化物或复合氧化物等。
纳米晶体片21特别优选由包含选自过渡金属的组中的1种或2种以上的金属的金属氧化物构成。这种金属氧化物作为金属资源丰富地存在于地球上，与贵金属相比成本低，因而能够抑制价格。在过渡金属中，优选由包含选自Cu、Ni、Co和Zn的组中的1种或2种以上的金属的金属氧化物构成，这种金属氧化物特别优选至少包含铜。另外，作为上述的金属氧化物，例如可以举出氧化镍、氧化铜、Ni-Cu氧化物、Cu-Pd氧化物等，其中优选氧化铜、Ni-Cu复合氧化物。
本发明的纳米晶体取向控制复合体1例如是具有上述规定的俯视时的面积的薄膜状，但是2个以上的纳米晶体片21相互连结而成的集聚体，因此还发挥出纳米晶体材料特有的特性。这种纳米晶体取向控制复合体1能够作为俯视面积例如为毫米数量级以上的宏观的薄膜进行处理，因此，作为纳米晶体材料能够实现以往未有的优异的处理性和作业性。另一方面，能够实现电解铜箔之类的现有的金属箔等无法实现的表面性状，虽然为薄膜形状，但能发挥出纳米晶体粉末之类的纳米晶体材料特有的特性。
本发明的纳米晶体取向控制复合体1能够用于各种用途，能够用作例如催化剂、电极材料、人工光合成材料等。特别是，在将本发明的纳米晶体取向控制复合体1用作催化剂的情况下，负载于基材时，不需要如纳米晶体粉末那样分散、埋入粘接剂中。因此，能够将纳米晶体取向控制复合体1的催化活性面高效地配置于反应表面，结果催化效率提高。
将本发明的纳米晶体取向控制复合体1用作催化剂的情况下，主要形成了为薄膜状的纳米晶体取向控制复合体1的表面的主表面22成为活性面，因此按照主表面22具有特定的晶体取向性(晶面)的方式进行了控制。另外，将纳米晶体取向控制复合体1用作催化剂的情况下，纳米晶体片21优选由金属氧化物构成。
为了使纳米晶体片21的主表面22成为还原性的催化活性面而构成，在构成纳米晶体片21的金属氧化物中，使发挥出催化活性的金属原子按照位于主表面22的方式进行排列，由金属原子面构成主表面22。为了由金属原子面构成主表面22，例如可以举出使构成存在于主表面22的金属氧化物的、金属原子在金属原子和氧原子中所占的个数比例为80％以上。作为由金属原子构成的金属原子面，金属原子密集地排列时，催化活性提高，因此希望由密集的特定晶面构成主表面。
另一方面，为了使纳米晶体片21的主表面22成为氧化性的催化活性面而构成，在构成纳米晶体片21的金属氧化物中，使发挥出催化活性的氧原子按照位于主表面22的方式进行排列，由氧原子面构成主表面22。为了由氧原子面构成主表面22，例如可以举出使构成存在于主表面22的金属氧化物的、氧原子在金属原子和氧原子中所占的个数比例为80％以上。作为由氧原子构成的氧原子面，氧原子密集地排列时，催化活性提高，因此希望由密集的特定晶面构成主表面。
根据催化活性面的作用，对构成存在于纳米晶体片21的主表面22的金属氧化物的、金属原子或氧原子在金属原子和氧原子中所占的个数比例进行调整，由此能够提高纳米晶体片21的主表面22的所期望的催化活性功能，进而能够提高作为纳米晶体取向控制复合体1的催化活性功能。
另外，纳米晶体片21的主表面22由控制了晶体取向性的特定晶面构成是因为，根据构成纳米晶体片21的金属氧化物的种类，对于催化活性的优先的晶面不同，因此主表面22的晶体取向性(晶面)不进行具体记载。例如，在金属氧化物为氧化铜(CuO)的情况下，如图5所示，构成主表面的单晶的主要晶面优选为(001)面。其理由为：氧化铜(CuO)的(001)面是铜(Cu)原子排列的平面与氧(O)原子排列的平面交替层积的结构，是相同平面上不存在铜(Cu)原子和氧(O)原子的面，并且是平面上原子大量排列的原子最密面。氧化铜(CuO)的(010)面也是铜(Cu)原子和氧(O)原子交替层积的面，但平面上排列的原子的数量比(001)面少，关于平面上的氧(O)原子形成的四边形的面积，(001)面为5.65nm2，与此相对，(010)面宽阔、为23.58nm2，是与(001)面相比原子稀疏的排列。表面能的大小与原子的疏密度定性地对应，平面上原子大量排列的原子最密面在催化活性上显示出高值。仅次于(001)面、表面能高的(110)面中，铜(Cu)原子部分存在于氧(O)原子排列的平面，未形成层积结构，关于平面上的氧(O)原子形成的四边形的面积，(110)面为14.7nm2，与(001)面相比，原子的排列稀疏。为了方便起见，面内的原子的疏密度与面间隔对应，若面间隔宽则面内的原子的数量密集，若面间隔窄则面内的原子的数量稀疏，原子难以交替地层积。因此，作为催化活性的指标，可以视为面间隔宽时更高。通常，晶体以降低表面能的形状生长，因此球状多，并且成为表面能低的面优先生长的形状。例如，在氧化铜(CuO)的情况下，如上所述，表面能低的(010)面优先生成，表面能相对高的(001)面难以构成主要的晶面。但是，本发明的纳米晶体取向控制复合体由于单晶的主要晶面(纳米晶体片21的主表面22)为(001)面，因此具有高的催化活性功能。
例如，在制作纳米晶体片21的主表面22被控制为特定的晶体取向性的氧化铜(CuO)的情况下，在混合溶液中将由Cu2+离子和OH-离子构成的金属络合物控制为规定的晶体取向性，以氢键进行连结配置后，实施脱水反应，由此可以制作具有特定的晶体取向性的氧化铜(CuO)。本发明中，如图5所示，为了使主表面22相当于铜原子和氧原子交替密集地配置的(001)面，应用了使氧化铜析出的控制方法，因此主表面22具有比端面23更高的催化活性。需要说明的是，晶体取向性可以通过X射线衍射测定而定量化。在X射线衍射测定的X射线衍射光谱中，晶面(002)在35.64度具有峰，晶面(200)面在39.2度具有峰，晶面(-1 11)面在35.76度具有峰，晶面(111)面在38.96度具有峰，根据晶体取向性的程度，X射线衍射光谱中的峰强度变强。在X射线衍射光谱中，由于消光法则，与(001)面相当的峰未出现，因此若出现晶面(002)的峰则相当于(001)面的取向。
<纳米晶体取向控制复合体的制造方法>
作为本发明的实施方式例的纳米晶体取向控制复合体的制造方法，例如，首先，优先进行纳米晶体片的二维生长，由此制备2个以上的纳米晶体片被相互连结的、为薄膜状的纳米晶体复合体。为了制备为薄膜状的纳米晶体复合体，例如，将气相与液相之间、气相与液相和固相之间这样的、与不同相存在的边界接触的边界面用作成成核场所。作为具体例，制备2个以上的纳米晶体片在气体与溶液的边界面、气体与溶液和作为反应装置壁面的固体的边界面、不同种类的溶液的边界面、或与配置在溶液中的基材(支撑台)的边界面等相互连结而成的、为薄膜状的纳米晶体复合体。需要说明的是，本发明的制造方法中，限定成核场所而进行二维生长，因此与通常的水热法相比希望以更低的温度来制造。
在如上所述制备的为薄膜状的纳米晶体复合体中，通过光学显微镜、显微镜或肉眼特定筛选在薄膜状下具有光泽的纳米晶体复合体，或通过偏光显微镜特定筛选在薄膜状下具有偏振光特异性的纳米晶体复合体，由此能够制造提高了具有偏振光特异性的纳米晶体的比例的取向控制复合体。
以上，对本发明的实施方式例的纳米晶体取向控制复合体进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式例，包括本发明的概念和权利要求中包含的所有方式在内，能够在本发明的范围内进行各种改变。
实施例
接着，对本发明的实施例进行说明，但只要不超过其主旨，则本发明不限定于这些例子。
(实施例)
将2.0g的氯化铜(II)二水合物(纯正化学株式会社制造)和1.6g的脲(纯正化学株式会社制造)混合后，添加180ml的乙二醇(纯正化学株式会社制造)和120ml的水，进一步混合。将所得到的氯化铜和脲的混合溶液注入内容积500ml的耐压玻璃容器中，在该容器内的密闭气氛下于150℃进行12小时热处理。之后，将混合溶液冷却至室温并保持1天，从密闭容器生成作为薄膜状的浮游物的纳米晶体复合体。回收所生成的纳米晶体复合体，用甲醇和纯水进行清洗后，在真空下于70℃真空干燥10小时，制作出由氧化铜的纳米晶体片连结而成的薄膜状的连结集合体构成的纳米晶体取向控制复合体。此外，关于所回收的纳米晶体复合体的光泽的有无，通过利用光学显微镜、显微镜或肉眼的观察，得到具有光泽的纳米晶体复合体、即具有偏振光特异性的纳米晶体取向控制复合体(在薄膜状下具有光泽的、具有偏振光特异性的纳米晶体取向控制复合体)的催化剂材料。
(比较例)
在实施例中，关于所回收的纳米晶体复合体的光泽的有无，通过光学显微镜、显微镜或肉眼进行观察，由此筛选、采集具有光泽的纳米晶体复合体(具有偏振光特异性的纳米晶体复合体)，代替上述方式，通过光学显微镜或肉眼观察所回收的纳米晶体复合体的光泽的有无，由此筛选、采集不具有光泽的纳米晶体复合体(不具有偏振光特异性的纳米晶体复合体)，除此以外与实施例同样地制备出催化剂。
[评价]
使用上述实施例和比较例的催化剂，对催化性能进行评价。催化性能的评价使用由气体供给管线、反应管和气体采样部构成的试验装置进行。具体如下。
首先，在反应管的玻璃过滤器之间填充催化剂20mg。接着，将填充有催化剂的反应管在室温下设置于试验装置的恒温槽中。之后流通载气(氦)，加热至200℃，除去表面吸附的水分后，将一定量的原料气体填充到反应管中，之后每隔一定时间对反应管出口气体进行采集、气体分析，计算出作为催化性能的NO还原率、N2生成率。
需要说明的是，作为原料气体，使用了含有一氧化氮与一氧化碳的气体(以体积比计NO为1％、CO为1％、余部为氦的混合气体)。
NO还原率和N2生成率由在上述反应管的入口和出口所采集的气体中的氮和一氧化氮的各量(ppm)通过下述式(1)和(2)算出。
NO还原率(％)＝{NO(入口)－NO(出口)}×100/NO(入口)···(1)
N2生成率(％)＝N2(出口)×100/NO(入口)···(2)
本实施例中，NO还原率和N2生成率分别为50％以上，评价为良好。
将NO还原率(％)的测定结果示于图6，将N2生成率(％)的测定结果示于图7。
如图6所示，在实施例的具有偏振光特异性的纳米晶体取向控制复合体(图6的薄片有光泽)的情况下，试验开始后约4分钟后NO还原率达到80％，约15分钟后NO还原率达到100％。另外，如图7所示，在实施例的具有偏振光特异性的纳米晶体取向控制复合体(图7的薄片有光泽)的情况下，试验开始后约4分钟后N2生成率达到60％，约15分钟后N2生成率达到70％。因此，在实施例的情况下，能够得到优异的还原性的催化活性。
与此相对，如图6所示，在比较例的不具有偏振光特异性的纳米晶体复合体(图6的薄片无光泽)的情况下，试验开始后约4分钟后NO还原率止于小于20％，约24分钟后NO还原率终于达到60％。另外，在比较例的情况下，NO还原率达到100％需要约55分钟。另外，如图7所示，在比较例的不具有偏振光特异性的纳米晶体复合体(图7的薄片无光泽)的情况下，在测定时间内无法达到N2生成率可评价为良好的50％。
工业实用性
本发明的在薄膜状下具有偏振光特异性的纳米晶体取向控制复合体能够得到在提高作为纳米晶体材料的特性(例如优异的催化活性等)的同时、作为工业部件的处理性优异的作为纳米晶体材料的纳米晶体取向控制复合体，因而，能够在催化剂、电极材料、人工光合成材料等广泛的领域中利用，例如能够在对由车辆或工厂等排出的尾气进行净化的催化剂的领域中利用。
符号说明
1 纳米晶体取向控制复合体
20 连结集合体
21 纳米晶体片
22 主表面
23 端面

Claims (7)

1.一种晶体取向控制复合体，其为薄膜状的连结集合体，该薄膜状的连结集合体为薄片状并且是具有主表面和端面的2个以上的晶体片相互连结而成的，
所述晶体片由金属和金属氧化物中的至少一者构成，
所述晶体片为纳米晶体片，
所述主表面具有对于特定晶面的晶体取向性，所述晶面为原子最密面，
所述薄膜状的连结集合体的俯视时的面积为毫米级以上，
所述薄膜状连结集合体的表面部具有光泽，利用偏光显微镜能够确认偏振光特异性。
2.如权利要求1所述的晶体取向控制复合体，其中，所述主表面形成了所述连结集合体的表面。
3.如权利要求1或2所述的晶体取向控制复合体，其中，所述主表面具有比所述端面更高的催化活性。
4.如权利要求1或2所述的晶体取向控制复合体，其中，所述晶体片为氧化物。
5.如权利要求1或2所述的晶体取向控制复合体，其中，所述晶体片为氧化铜。
6.如权利要求1或2所述的晶体取向控制复合体，其中，所述晶体取向控制复合体的俯视时的面积为200mm2以上，厚度为1μm～500μm。
7.一种晶体取向控制复合部件，其中，权利要求1～6中任一项所述的晶体取向控制复合体与基材成为了一体。
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