WO2007148748A1 - メタル基材、その製造方法及び触媒 - Google Patents

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Kiyoshi Miyazaki
Toru Sekiba
Yasunari Hanaki
Takeshi Yamauchi
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Nissan Motor Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a metal substrate, a method for producing the same, and a catalyst. More specifically, the surface contains an alcoholium on the surface portion, and has at least one of a concave portion and a convex portion on the surface, The present invention relates to a metal substrate having a constant surface structure, a method for producing the same, and a catalyst using the same. Background
  • Patent Documents 1 and 2 Conventionally, attempts have been made to uniformly coat a slurry for forming a catalyst layer containing a noble metal on a metal carrier (see Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 2 JP-A-8-332394
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art.
  • the purpose of the present invention is to adhere to the slurry for forming a catalyst layer, and to form a catalyst layer to be formed.
  • An object of the present invention is to provide a metal base material capable of improving the adhesiveness, a production method thereof and a catalyst using the same.
  • the present inventors have found that the surface contains aluminum and the surface has a plurality of at least one of concave and convex portions. Then, it is found that the above object can be achieved by, for example, making the planar pattern formed from at least one of the concave portion and the convex portion and observed from above the surface of the metal substrate a scaly pattern. It came to be completed.
  • the metal base material of the present invention contains aluminum on the surface portion, and has a recess and a recess on the surface.
  • a metal substrate having a plurality of convex portions and at least one of the convex portions, which is constituted by at least one of the concave portions and the convex portions, and a planar pattern observed from above the surface of the metal substrate is a scale-like pattern.
  • the first preferred embodiment of the metal base material of the present invention is one containing aluminum over the entire surface portion.
  • a third preferred embodiment of the metal base material of the present invention has a plurality of at least one of a concave portion and a convex portion over the entire surface.
  • a fourth preferred embodiment of the metal base material of the present invention is one in which the major axis corresponding to at least one circle or ellipse of the concave and convex portions forming the scaly pattern is 100 to 500 nm. .
  • the catalyst of the present invention contains the metal base material of the present invention described above and a catalyst material.
  • the method for producing a metal substrate of the present invention is a method for producing the metal substrate of the present invention, wherein the metal substrate containing at least aluminum is treated with an alcohol solvent or a hydrocarbon solvent. Ultrasonic treatment or microwave treatment is performed while being immersed in the substrate.
  • the metal base material contains aluminum in the surface portion and has at least one of at least one of the concave portion and the convex portion on the surface, and is configured by at least one of the concave portion and the convex portion. Since the planar pattern observed from above the surface of the metal base material is a scale pattern, etc., the metal that can improve the adhesion with the slurry for forming the catalyst layer and further the adhesion with the formed catalyst layer It is possible to provide a substrate, a production method thereof, and a catalyst using the same.
  • the metal foil may be a mesh metal, for example.
  • the metal filter include those obtained by forming metal fibers by papermaking and those formed by metal foam.
  • the metal carrier include what is called a monolithic structure type obtained by combining metal foils.
  • the entire surface portion contains aluminum.
  • the surface of a metal substrate such as metal fiber or metal foil can only be further improved in adhesion to the slurry for forming the catalyst layer, and further to the formed catalyst layer.
  • the catalyst layer can be more uniformly formed throughout.
  • the surface portion has a hydroxyl group, and the abundance thereof is 0.01 or more in terms of the absorbance of infrared spectroscopic analysis. More preferably, it exceeds 0.01. More preferably, it exceeds 0.015.
  • the ability to further improve the adhesion to the catalyst layer forming slurry and further to the formed catalyst layer s can.
  • the absorbance is a value after baseline correction in which the absorbance of the pre-treatment metal substrate described later is zero.
  • the surface of a metal substrate such as metal fiber or metal foil can only be further improved in adhesion to the slurry for forming the catalyst layer, and further to the formed catalyst layer.
  • the catalyst layer can be more uniformly formed throughout.
  • the major axis corresponding to a circle or ellipse of at least one of the concave and convex portions forming the scale-like pattern is 100 to 500 nm.
  • the surface of a metal substrate such as metal fiber or metal foil can only be further improved in adhesion to the slurry for forming the catalyst layer and further to the formed catalyst layer.
  • the catalyst layer can be more uniformly formed throughout.
  • the long diameter force is less than SlOOnm, the effect of improving the adhesion may be reduced, and when the long diameter exceeds 500 nm, the catalyst layer may be clogged.
  • the “major axis equivalent to a circle or ellipse” means that if one scale in a scale-like pattern is stipulated, and there is no part considered to be invisible by other adjacent scales, the diameter of the circle Or, if there is a part that is considered to be invisible due to other scales adjacent to the major axis of the ellipse, the outline of the part considered to be invisible is appropriately compensated for as a circle or ellipse. This means the diameter of a circle and the major axis of an ellipse.
  • the catalyst of the present invention as described above contains the metal base material of the present invention described above and a catalyst material.
  • One embodiment of the catalyst is an example of a catalyst-supporting metal carrier, which is an example of the above-described metal substrate, and a catalyst material formed on the surface of a metal foil provided in the metal carrier.
  • An exhaust gas purification catalyst having a catalyst layer containing a noble metal can be mentioned. By adopting such a configuration, the adhesion of the formed catalyst layer containing the noble metal is improved.
  • components contained in the catalyst layer include noble materials such as platinum, palladium, and rhodium.
  • noble materials such as platinum, palladium, and rhodium.
  • examples include metals, cerium, zirconium, alkali metals, alkaline earth metals, etc., oxides that can function as promoters, aluminas, etc. The power that can be done is not limited to these.
  • the method for producing a metal substrate of the present invention as described above is an example of a method for producing the metal substrate of the present invention, and at least an aluminum-containing metal substrate (metal substrate before treatment) is treated with alcohol.
  • ultrasonic treatment or microwave treatment is performed while immersing in a solvent or hydrocarbon solvent to obtain a desired metal substrate.
  • the force required to contain aluminum and other components are not particularly limited, and conventionally known, for example, ferritic stainless steel CFFE Steel, R20-5USR steel, Component elements: carbon, silicon, manganese, chromium, aluminum, lanthanoid elements), metal carriers such as Calsonic Kansei, Emitec, Usui Kogyo, etc.
  • a metal filter, metal foil, metal fiber, or the like made of stainless steel can be used.
  • the alcohol-based solvent power hydrophilic alcohol to be used or contains it Such a hydrophilic alcohol acts on the metal base material before processing to deposit aluminum over the entire surface portion of the metal base material, and a plurality of recesses and protrusions are formed on the entire surface of the metal base material. Can be formed uniformly, and can further improve the adhesion with the slurry for forming the catalyst layer, and further improve the adhesion with the formed catalyst layer. Further, when a hydrophilic alcohol is used, a catalyst layer can be more uniformly formed on the surface of a metal substrate such as metal fiber or metal foil due to the reduction effect.
  • hydrophilic alcohol refers to a substance that is uniformly mixed when mixed with water.
  • the alcoholic solvent power hydrophilic alcohol is 70 to 99%, more preferably 90 to 99%.
  • the content of the hydrophilic alcohol is in the range of 70 to 99%, a plurality of recesses and protrusions can be formed particularly uniformly on the entire surface of the metal substrate, and the adhesion with the slurry for forming the catalyst layer is improved. Furthermore, the adhesion with the formed catalyst layer can be particularly improved.
  • the catalyst layer can be formed uniformly on the surface of the metal substrate.
  • the content of the hydrophilic alcohol is less than 70%, it is impossible to uniformly form the catalyst layer on the surface of the metal substrate.
  • Examples of other components include water, but are not limited thereto, and may include, for example, ethylene, hexane, isopropyl alcohol, and the like.
  • hydrophilic alcohols include, but are not limited to, methanol, ethanol, 1-propanol or 2-propanol, and a mixture of any combination thereof. Absent. That is, ethylene, hexane, ethylene glycol, glycerin and the like can be used.
  • the firing conditions can be set as appropriate, and the firing temperature, whether in an inert atmosphere such as argon or nitrogen or in an oxidizing atmosphere such as air, is about 300 to 500 ° C, for example.
  • the firing time should be about 0.5 to 1.0 hours, for example. It is also preferable to set the firing temperature to a melting temperature X O. 9 ° C. or lower of a metal substrate (pre-treatment methanol substrate) containing 800 ° C. or higher and at least aluminum. Even in this way, it is possible to easily obtain a metal base material that can further improve the adhesion with the catalyst layer forming slurry and the adhesion with the formed catalyst layer.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a method for producing a catalyst-supporting metal carrier according to Example 1-1.
  • a pre-treatment metal carrier produced by Calsonic Kansei
  • ethanol concentration: 99%
  • the pre-treatment metal carrier 2 is immersed in ethanol 10 in the container 20 (see part (B) in FIG. 1).
  • this is placed in the sonicator 30 and sonication is performed for 15 minutes.
  • take it out of the container 10 see Fig. 1 (D)
  • FIG. 2 is a SEM photograph of the surface of the metal foil of the catalyst-supporting metal carrier according to Example 1-1.
  • FIG. 3 is another SEM photograph (higher magnification than FIG. 2) of the metal foil surface of the catalyst-supporting metal carrier according to Example 1-1.
  • FIG. 4 is an SEM photograph of the metal foil surface of the metal carrier before treatment.
  • the surface portion of the metal foil of the obtained catalyst-supporting metal carrier and the surface portion of the metal foil of the pre-treatment metal carrier were measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the XPS-extracted component and its content in the metal foil surface portions of the catalyst-supporting metal carrier and the pre-treatment metal carrier according to Example 1-1.
  • Example 1-1 In place of the ethanol used in Example 1-1, in Example 1-2, ethanol (concentration: 80%, other components (H 0: 20%)) was used.
  • Example: In 1-3 ethanol (concentration: 60
  • Example 1-1 %, Other components (H 0: 40%)) were used, and the same operation as in Example 1-1 was repeated.
  • a catalyst-supporting metal carrier of this example was obtained.
  • Example 1-4 2-propanol (concentration: 99%, other components (impurities: 1%)) was used. Except for using terehexane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), the same operation as in Example 1-1 was repeated to obtain a catalyst-supporting metal carrier of this example.
  • Example 1-1 In place of ethanol used in Example 1-1, 2-propanol (concentration: 99%, other components (impurities: 1%)) was used, and further a step of baking at 400 ° C for 30 minutes in the atmosphere was performed. Except for the above, the same operation as in Example 1-1 was repeated to obtain the catalyst-supporting metal carrier of this example. Obtained.
  • FIG. 8 is a SEM photograph of the metal foil surface of the catalyst-supporting metal carrier according to Example 1-6.
  • Example 1-1 The same procedure as in Example 1-1 was repeated except that acetone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used in place of ethanol used in Example 1-1, and the catalyst-supporting metal carrier of this example was obtained. Obtained.
  • Example 1-1 The pre-treatment metal carrier used in Example 1-1 was calcined in the atmosphere at 400 ° C. for 30 minutes to obtain a catalyst-supporting metal carrier of this example.
  • FIG. 10 is an SEM photograph of the metal foil surface of the catalyst-supporting metal carrier according to Comparative Example 1-2.
  • the adhesion evaluation test 1 was carried out using the catalyst-supporting metal carrier of Examples 1-1 and 1-4 to 1-6 and Comparative Examples 1-1 and 1-2 and the pre-treatment metal carrier.
  • “A” is 3.5 g or more
  • “B” is 2.5 g or more
  • “C” is 2 g or more
  • “D” is less than 2 g.
  • “Reference Example 1” in Table 1 is one in which an evaluation test was performed using a pre-treated metal carrier as it was to form a catalyst layer.
  • the adhesion evaluation test 2 was carried out using the catalyst-supporting metal carrier and the metal carrier before treatment in Examples 1-:! To 1-4 and Comparative Example 1-1.
  • the test conditions are the same as in Adhesion Evaluation Test 1. The obtained results are shown in FIG.
  • Comparative Example 2-1 uses a pre-treatment metal carrier (Calsonic Kansei, Cpsi: 1200, volume: 1 L). -In No. 2, metal carrier before treatment (Calsonic Kansei, Cpsi: 900, volume: 1U was used.
  • Comparative Example 2-3 metal carrier before treatment (Calsonic Kansei, Cpsi: 600, volume)
  • Comparative Example 2-4 the metal carrier before treatment (Calsonic Kansei, Cpsi: 300, volume: 1U was used
  • Comparative Example 2-5 the metal carrier before treatment (made by Calsonic Kansei) (Cpsi: 200, volume: 1 L), the catalyst layer forming slurry as used in Example 1 was applied as it was, the excess slurry was removed, dried and baked, and as shown in Table 2 The exhaust gas purification catalyst of this example was obtained.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the catalyst layer thickness and the NOx conversion rate in each example.
  • 'Nx conversion was calculated from exhaust gas from the engine outlet and tailpipe.
  • Example 3-1 The untreated metal fiber used in Example 3-1 was baked at 700 ° C for 30 minutes in the air to obtain a fibrous metal substrate of this example.
  • Example 3-1 The untreated metal fiber used in Example 3-1 was baked at 850 ° C. for 30 minutes in the air to obtain a fibrous metal substrate of this example.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the content (atomic%) of aluminum (A1) on the surface portion and the amount of hydroxyl groups (absorbance) on the surface portion in each example.
  • baseline correction was performed by setting the value of the untreated metal fiber as it was (hereinafter referred to as “Reference Example 2”) to zero.
  • Example 3-1 belonging to the scope of the present invention contains aluminum in the surface portion. .
  • ethanol concentration: 99%
  • a container in which these are placed After heat-treating the pre-treatment metal foil at 1000 ° C for 30 minutes, prepare ethanol (concentration: 99%), which is an example of an alcohol solvent, and a container in which these are placed, and then place the pre-treatment metal foil in the container. Immerse in ethanol, then place it in a sonicator, sonicate for 5 minutes, then remove from the container, then air dry overnight, and further dry at 130 ° C for 1 hour. Then, the metal foil of this example was obtained by firing at 400 ° C. for 30 minutes in the air.
  • Example 4-1 The pre-treatment metal foil used in Example 4-1 was baked at 700 ° C for 30 minutes in the air to obtain the metal foil of this example.
  • Example 4-1 The untreated metal foil used in Example 4-1 was baked at 850 ° C. for 30 minutes in the air to obtain the metal foil of this example.
  • the contact angle ( ⁇ ) was measured by the following method using the metal foil of each of the above examples.
  • Figure 16 shows the result.
  • FIG. 16 is a graph showing the contact angle ( ⁇ ) of each example.
  • “Reference Example 3” is an evaluation test using the pre-treated metal foil as it is.
  • Example 41 belonging to the scope of the present invention has a smaller contact angle and superior wettability compared to Comparative Example 41 and Comparative Example 4_2 outside the present invention. I understand.
  • FIG. 17 is a graph showing the mass of the weight when the catalyst layer completely peels off in each example. Note that “Reference Example 3” in FIG. 17 is an evaluation test using the metal foil of Reference Example 3 as it is to form a catalyst layer.
  • Example 4_1 belonging to the scope of the present invention has a higher value of the pulling force test result than Comparative Example 4_1 and Comparative Example 4 2 outside the present invention. It can be seen that the adhesion of the catalyst layer is improved.
  • Example 5 1-1 to Example 5-3 Except that the treatment frequency in the ultrasonic treatment was changed to 100 kHz, the same operations as in Example 5 1-1 to Example 5-3 were repeated to obtain a catalyst-supporting metal carrier in each example.
  • FIG. 18 is a graph showing the relationship between the treatment time of each example and the aluminum and iron contents in the surface portion. From FIG. 18, it can be seen that the treatment time of the ultrasonic treatment is preferably shorter.
  • the catalyst layer forming slurry has been described as an example of coating a metal base material, but the present invention is not limited to this.
  • it can be applied to paint or other metal such as water-based paint or oil-based paint. It can also be used as the base metal substrate of the object to be painted, and adheres to the paint or other metal that is applied or painted on it, as well as the coating or other metal that is formed or coated on the metal. Therefore, it is possible to improve the adhesion with a layer formed from the above.
  • FIG. 2 is an SEM photograph of the surface of the metal foil of the catalyst-supporting metal carrier according to Example 1-1.
  • FIG. 4 SEM photograph of the metal foil surface of the metal carrier before treatment.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the XPS extracted component and the content ratio in the surface portion of the metal foil of the catalyst-supporting metal carrier and the pre-treatment metal carrier according to Example 1-1.
  • FIG. 7 is a SEM photograph of the metal foil surface of the catalyst-supporting metal carrier according to Example 1-5.
  • FIG. 10 is a SEM photograph of the metal foil surface of the catalyst-supporting metal carrier according to Comparative Example 1-2.
  • FIG. 11 is a perspective view showing an outline of an adhesion evaluation test.
  • FIG. 12 is a graph showing the mass of the weight when the catalyst layer completely peels off in each example.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between catalyst layer thickness and N 0 x conversion rate in each example.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between A1 content and hydroxyl group absorbance in each example.
  • FIG. 16 is a graph showing the contact angle ( ⁇ ) of each example.
  • FIG. 17 is a graph showing the mass of the weight when the catalyst layer completely peels off in each example.
  • FIG. 18 is a graph showing the relationship between the treatment time of each example and the aluminum and iron contents in the surface portion.

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Abstract

表面部にアルミニウムを含有し、且つ表面に凹部及び凸部のうち少なくとも一方を複数有するメタル基材であって、上記凹部及び凸部のうち少なくとも一方によって構成され、当該メタル基材の表面上方から観察される平面模様が、鱗状模様である。

Description

明 細 書
メタル基材、その製造方法及び触媒
技術分野
[0001] 本発明は、メタル基材、その製造方法及び触媒に係り、更に詳細には、表面部にァ ノレミニゥムを含有し、且つ表面に凹部及び凸部のうち少なくとも一方を複数有し、所 定の表面構造を備えるメタル基材、その製造方法及びこれを用いた触媒に関する。 背景技術
[0002] 従来より、メタル担体に貴金属を含有する触媒層形成用スラリーを均一にコートしよ うとする試みがなされてレ、る（特許文献 1及び 2参照。 )。
特許文献 1 :特開平 10— 2603号公報
特許文献 2：特開平 8— 332394号公報
発明の概要
[0003] し力 ながら、メタル担体に貴金属を含有する触媒層形成用スラリーをコートしようと すると、メタル箔がスラリーをはじくため、形成される触媒層にムラが生じるという問題 点があった。
そして、このような触媒層の偏りによって、密着性悪化による触媒層の剥離や触媒 性能の低下が生じるという問題点があった。
[0004] 本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目 的とするところは、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成される触媒層との 密着性を向上し得るメタル基材、その製造方法及びこれを用いた触媒を提供すること にある。
[0005] 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、表面部にアルミ二 ゥムを含有し、且つ表面に凹部及び凸部のうち少なくとも一方を複数有するメタル基 材であって、その凹部及び凸部のうち少なくとも一方によって構成され、当該メタル基 材の表面上方から観察される平面模様を鱗状模様とすることなどにより、上記目的が 達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
[0006] 即ち、本発明のメタル基材は、表面部にアルミニウムを含有し、且つ表面に凹部及 び凸部のうち少なくとも一方を複数有するメタル基材であって、該凹部及び凸部のう ち少なくとも一方によって構成され、当該メタル基材の表面上方から観察される平面 模様が鱗状模様である。
[0007] また、本発明のメタル基材の第 1の好適形態は、表面部の全体に亘つてアルミユウ ムを含有してレ、るものである。
[0008] 更に、本発明のメタル基材の第 2の好適形態は、表面部に水酸基を有し、その存在 量が赤外分光分析の吸光度で 0. 01以上であるものである。
[0009] また、本発明のメタル基材の第 3の好適形態は、表面の全体に亘つて凹部及び凸 部のうち少なくとも一方を複数有するものである。
[0010] 更にまた、本発明のメタル基材の第 4の好適形態は、鱗状模様を形成する凹部及 び凸部のうち少なくとも一方の円ないし楕円相当の長径が 100〜500nmであるもの である。
[0011] また、本発明の触媒は、上述した本発明のメタル基材と、触媒材料とを含有する。
[0012] 更に、本発明のメタル基材の製造方法は、上記本発明のメタル基材を製造する方 法であって、少なくともアルミニウムを含有するメタル基材をアルコール系溶剤又は炭 化水素系溶剤に浸漬しつつ、超音波処理又はマイクロ波処理を行う。
[0013] 本発明によれば、表面部にアルミニウムを含有し、且つ表面に凹部及び凸部のうち 少なくとも一方を複数有するメタル基材であって、その凹部及び凸部のうち少なくとも 一方によって構成され、当該メタル基材の表面上方から観察される平面模様を鱗状 模様とすることなどとしたため、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成される 触媒層との密着性を向上し得るメタル基材、その製造方法及びこれを用いた触媒を 提供すること力 Sできる。
発明の詳細な説明
[0014] 以下、本発明のメタル基材について説明する。なお、本明細書及び特許請求の範 囲において、濃度や含有量などについての「％」は、特記しない限り質量百分率を表 すものとする。
[0015] 上述の如ぐ本発明のメタル基材は、表面部にアルミニウムを含有し、且つ表面に 凹部及び凸部のレ、ずれか一方又は双方を複数有するメタル基材であって、凹部及 び凸部のレ、ずれか一方又は双方によって構成され、そのメタル基材の表面上方から 観察される平面模様が鱗状模様であるものである。
このような構成とすることにより、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成され る触媒層との密着性を向上させることができる。また、アルミニウムを含む酸化物は触 媒成分の代表的な基材であり、例えば触媒成分のみを担持することも可能になる。 ここで、「メタル基材の表面部」とは、メタル基材の最表面から深さ 4nm程度までの 部位をいう。
また、メタル基材は、その形状について特に限定されるものではなぐ例えばメタノレ 繊維やメタル箔、メタルフィルター、メタル担体などを挙げることができる。
なお、上記メタル箔としては、例えばメッシュ状メタルなどでもよレ、。また、上記メタル フィルタ一としては、例えばメタル繊維を抄造により成形したものや、メタル発泡体に より成形したものなどを挙げることができる。更に、上記メタル担体としては、例えばメ タル箔を組合せて成形して得られるいわゆる一体構造型のものなどを挙げることがで きる。
[0016] また、本発明においては、表面部の全体に亘つてアルミニウムを含有していることが 望ましい。
このような構成とすると、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成される触媒 層との密着性をより向上させることができるだけでなぐ例えばメタル繊維やメタル箔 などのメタル基材の表面全体に触媒層をより均一に形成することができる。
[0017] 更に、本発明においては、表面部に水酸基を有し、その存在量が赤外分光分析の 吸光度で 0· 01以上であることが好ましぐ 0. 01を超えることがより好ましぐ 0. 015 を超えることが更に好ましい。
表面部における水酸基の存在量が赤外分光分析の吸光度で 0. 01以上とすると、 触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成される触媒層との密着性をより向上さ せること力 sできる。
ここで、吸光度は、詳しくは後述する処理前メタル基材における吸光度を 0とするベ ースライン補正後の値をレ、う。
[0018] また、本発明においては、表面の全体に亘つて凹部及び凸部のいずれか一方又は 双方が存在してレ、ることが望ましレ、。
このような構成とすると、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成される触媒 層との密着性をより向上させることができるだけでなぐ例えばメタル繊維やメタル箔 などのメタル基材の表面全体に触媒層をより均一に形成することができる。
[0019] 更に、本発明においては、鱗状模様を形成する凹部及び凸部の少なくとも一方の 円ないし楕円相当の長径が 100〜500nmであることが好ましい。
このような構成とすると、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成される触媒 層との密着性を更に向上させることができるだけでなぐ例えばメタル繊維やメタル箔 などのメタル基材の表面全体に触媒層を更に均一に形成することができる。
一方、長径力 SlOOnm未満である場合には、密着性向上効果の減少を招くことがあ り、長径が 500nmを超える場合には、触媒層の目詰まりとなることがある。
なお、「円ないし楕円相当の長径」とは、鱗状模様中の一の鱗を仮に規定した場合 に、隣接する他の鱗によって見えなくなっていると考えられる部分が無いときには、そ の円の直径又は楕円の長径のことをレ、い、隣接する他の鱗によって見えなくなってレヽ ると考えられる部分があるときには、その見えなくなっていると考えられる部分の輪郭 を適当に補って円ないし楕円となるようにしたときの、円においてはその直径を、楕円 においてはその長径のことをいう。
[0020] 次に、本発明の触媒について説明する。
上述の如ぐ本発明の触媒は、上述した本発明のメタル基材と、触媒材料とを含有 するものである。
このような構成とすると、触媒材料の密着性が向上したものとなる。また、触媒性能 を向上させ易いものとなる。
[0021] 上記触媒の一実施形態としては、例えば上述したメタル基材の一例である触媒担 持用メタル担体と、メタル担体が備えるメタル箔の表面上に形成された触媒材料の一 例である貴金属を含有する触媒層を具備する排ガス浄化触媒を挙げることができる。 このような構成とすることにより、形成される貴金属を含有する触媒層の密着性が向 上したものとなる。
なお、触媒層に含まれる成分としては、例えば白金、パラジウム、ロジウムなどの貴 金属や、セリウムやジルコニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属などを含んだ例え ば助触媒として機能し得る酸化物、アルミナなどを含んだ例えば基材として用レ、られ る酸化物などを挙げることができる力 これらに限定されるものではない。
[0022] 次に、本発明のメタル基材の製造方法について説明する。
上述の如ぐ本発明のメタル基材の製造方法は、上記本発明のメタル基材を製造 する方法の一例であって、少なくともアルミニウムを含有するメタル基材 (処理前メタ ル基材）をアルコール系溶剤又は炭化水素系溶剤に浸漬しつつ、超音波処理又は マイクロ波処理を行い、所望のメタル基材を得る方法である。
ここで、処理前メタル基材としては、アルミニウムを含有することを要する力 他の成 分については特に限定されるものではなく従来公知の例えばフェライト系ステンレス 鋼 CFFEスチール社製、 R20— 5USR鋼材、成分元素：炭素、ケィ素、マンガン、クロ ム、アルミニウム、ランタノイド元素）で作製したメタル担体やカルソニックカンセィ社製 、エミテック社製、臼井工業社製などのメタル担体、アルミ成分を含むフェライト系ステ ンレス鋼材でされたメタルフィルターやメタル箔、メタル繊維等を用いることができる。
[0023] このような構成とすることにより、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成され る触媒層との密着性を向上し得るメタル基材を簡易に得ることができる。
なお、現時点においては、アルコール系溶剤などとメタル基材との間で酸化 '還元 反応が起こり、表面部にアルミニウムが析出する際に、メタル基材表面に存在する気 泡を取り除くことができ、メタル基材表面全体にアルコール系溶剤等を行き渡らせるこ とが可能となると共に、超音波処理等によるキヤビテーシヨンによって熱処理をしたと きのような高温状態の場を作り出せるためと推測している。
[0024] また、本発明においては、用いるアルコール系溶剤力 親水性アルコールである又 はこれを含有するものであることが望ましい。このような親水性アルコールは、処理前 メタル基材に対して作用して、メタル基材の表面部の全体に亘つてアルミニウムを析 出させ、メタル基材の表面全体に複数の凹部や凸部を均一に形成することができ、 触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成される触媒層との密着性をより向上さ せること力 Sできる。また、親水性アルコールを用いると還元効果によって、より均一にメ タル繊維やメタル箔などのメタル基材の表面上に触媒層を形成することができる。 ここで、「親水性アルコール」とは、水と混合した際に、全体が均一に混ざるものをい
5。
[0025] 更に、本発明においては、アルコール系溶剤力 親水性アルコールを 70〜99%含 有するものであることが好ましぐ 90〜99%含有するものであることが更に好ましい。 親水性アルコールの含有量が 70〜99%の範囲であると、メタル基材の表面全体に 複数の凹部や凸部を特に均一に形成することができ、触媒層形成用スラリーとの密 着性、更には形成される触媒層との密着性を特に向上させることができる。また、特 に均一にメタル基材の表面上に触媒層を形成することができる。なお、親水性アルコ ールの含有量が 70%未満の場合には、均一にメタル基材の表面上に触媒層を形成 すること力 Sできなくなること力 Sfeる。
なお、他の含有成分としては、典型的には水を挙げることができるが、これに限定さ れるものではなぐ例えばエチレンやへキサン、イソプロピルアルコールなどが含まれ ていてもよい。
[0026] このような親水性アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、 1 -プロパノー ル又は 2-プロパノール、及びこれらの任意の組合わせに係る混合物を挙げることが できるが、これらに限定されるものではない。即ち、エチレン、へキサン、エチレンダリ コール、グリセリンなども使用可能である。
[0027] また、本発明においては、特に限定されるものではないが、超音波処理やマイクロ 波処理を行うに当たり、アルミニウムの析出量より鉄やクロムの析出量が少ない時間 を処理時間とすることが好ましい。
このような処理時間とすることにより、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形 成される触媒層との密着性を向上し得るメタル基材を簡易に得ることができる。
[0028] 更に、本発明においては、超音波処理又はマイクロ波処理を行った後に、更に焼 成を行うことが望ましい。
このようにすると、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成された触媒層との 密着性をよりいっそう向上し得るメタル基材を簡易に得ることができる。
焼成条件は適宜設定することができ、アルゴンや窒素などの不活性雰囲気中であ つても空気などの酸化雰囲気中であってもよぐ焼成温度は例えば 300〜500°C程 度とすればよぐ焼成時間は例えば 0. 5〜： 1. 0時間程度とすればよい。 また、 800°C以上且つ少なくともアルミニウムを含有するメタル基材（処理前メタノレ 基材）の融点温度 X O. 9°C以下の温度を焼成温度とすることも好ましい。このようにし ても、触媒層形成用スラリーとの密着性、更には形成された触媒層との密着性をより レ、つそう向上し得るメタル基材を簡易に得ることができる。
実施例
[0029] 以下、本発明を実施例及び比較例により詳細に説明する。
[0030] (実施例 1 - 1)
図 1は、実施例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体の製造方法の一例を示す説明図 である。まず、処理前メタル担体（カルソニックカンセィ社製） 2と、アルコール系溶剤 の一例であるエタノール (濃度： 99%) 10と、これらを入れる容器 20を準備し（図 1 (A )部参照。）、次いで、処理前メタル担体 2を容器 20内のエタノール 10に浸漬し（図 1 (B)部参照。）、次いで、これを超音波処理装置 30に配置し、超音波処理を 15分間 行レ、（図 1 (C)部参照。）、次いで、容器 10内から取り出し（図 1 (D)部参照。）、次い で、一昼夜自然乾燥し、更に 130°Cで 1時間乾燥し、しかる後、大気中、 400°Cで 30 分間焼成して、本例の触媒担持用メタル担体 1を得た。
[0031] 得られた触媒担持用メタル担体のメタル箔表面を走查型電子顕微鏡（SEM)によ つて観察した。図 2は、実施例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の S EM写真である。
図 2から、メタル箔の表面全体に亘つて微小な凹凸形状が形成されていることが分 かる。
[0032] また、図 3は、実施例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の他の SEM 写真（図 2より高倍率である。）である。
図 3から、メタル箔の表面全体に鱗状模様を形成するように、メタル箔の表面全体 に亘つて微細な凹凸形状が形成されていることが分かる。また、 SEM写真の鱗状模 様において、鱗の見えなくなっていると考えられる部分の輪郭を二点鎖線で描いて 示す。
なお、図 4は、処理前メタル担体のメタル箔表面の SEM写真である。 [0033] また、得られた触媒担持用メタル担体のメタル箔の表面部と処理前メタル担体のメ タル箔の表面部とをそれぞれ X線光電子分光 (XPS)によって測定した。図 5は、実 施例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体及び処理前メタル担体のメタル箔の表面部に おける XPS抽出成分とその含有率との関係を示すグラフである。
図 5において、アルミニウム [Al(2p)]の増加から、得られた触媒担持用メタル担体 の表面部のアルミナ含有量は、処理前メタル担体の表面部のアルミナ含有量と比較 して、酸化などによって増えていることが分かる。
また、クロム [Cr(2p)]や鉄 [Fe(2P3)]の減少から、酸化などによって金属状態か ら酸化物状態になっていることが分かる。
[0034] (実施例 1-2及び実施例 1-3)
実施例 1 - 1で用いたエタノールに代えて、実施例 1 - 2におレ、てはエタノール (濃度： 80%、他の成分 (H 0:20%))を用レ、、実施例： 1-3においてはエタノール (濃度： 60
2
%、他の成分 (H 0:40%))を用いた以外は、実施例 1-1と同様の操作を繰り返して
2
、本例の触媒担持用メタル担体をそれぞれ得た。
得られた触媒担持用メタル担体のメタル箔表面を SEMによって観察したところ、実 施例 1-1とほぼ同じように、メタル箔の表面全体に亘つて微小な凹凸形状を形成され ていた。
[0035] (実施例 1-4及び実施例 1-5)
実施例 1-1で用いたエタノールに代えて、実施例 1-4においては 2-プロパノール（ 濃度：99%、他の成分（不純物： 1%) )を用い、実施例 1 - 5におレ、てはへキサン (和 光純薬社製）を用いた以外は、実施例 1-1と同様の操作を繰り返して、本例の触媒 担持用メタル担体をそれぞれ得た。
図 6及び図 7は、実施例 1 -4及び実施例 1 - 5に係る触媒担持用メタル担体のメタル 箔表面の SEM写真である。
[0036] (実施例 1-6)
実施例 1-1で用いたエタノールに代えて、 2-プロパノール (濃度： 99%、他の成分 ( 不純物： 1%))を用い、更に大気中、 400°Cで 30分間焼成する工程を行わなかった こと以外は、実施例 1-1と同様の操作を繰り返して、本例の触媒担持用メタル担体を 得た。
図 8は、実施例 1-6に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真であ る。
[0037] (比較例 1一 1)
実施例 1-1で用いたエタノールに代えて、アセトン (和光純薬社製）を用いた以外 は、実施例 1-1と同様の操作を繰り返して、本例の触媒担持用メタル担体をそれぞれ 得た。
図 9は、比較例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真であ る。
[0038] (比較例 1-2)
実施例 1-1で用いた処理前メタル担体を、大気中、 400°Cで 30分間焼成して、本 例の触媒担持用メタル担体を得た。
図 10は、比較例 1-2に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真で ある。
[0039] [性能評価]
(接着性評価試験 1)
上記実施例 1-1、 1-4〜： 1-6、比較例 1-1及び 1-2の触媒担持用メタル担体並び に処理前メタル担体を用いて、接着性評価試験 1をした。
図 11は、接着性評価試験の概要を示す斜視図である。図 11に示すように、触媒担 持用メタル担体等から切り出したものに触媒層 50Aを形成した試験片 50を用意した これを試験機台 51上に配置し、更に引つ力 ^棒 52を測定箇所に配置し、引つかき 棒 52に図中矢印 Aで示す方向に荷重をかけた。そして、矢印 Bで示す方向に一定 速度で試験機台 51を移動させた。このとき荷重を図示しない錘の質量を変えて調整 し、錘の質量を増加させながら、測定箇所を変えて、繰り返した。このようにして、触 媒層 50Aを完全に剥離させときの錘の質量を測定した。得られた結果を表 1に示す。 なお、表 1中の「A」は 3.5g以上であること、「B」は 2.5g以上であること、「C」は 2g 以上であること、「D」は 2g未満であること、を示す。 また、表 1中の「参考例 1」とは、触媒層を形成するものとして、処理前メタル担体を そのまま用いたもので評価試験を行ったものである。
[表 1]
Figure imgf000011_0001
[0041] 表 1より、現有する水溶性アルコールで最も効果が得られるのはエタノールであるこ とが分かる。
[0042] (接着性評価試験 2)
上記実施例 1 -：!〜 1 -4及び比較例 1 - 1の触媒担持用メタル担体並びに処理前メタ ル担体を用いて接着性評価試験 2をした。なお、試験条件は接着性評価試験 1と同 様である。得られた結果を図 12に示す。
図 12は、各例の完全に触媒層が剥離したときの錘の質量を示したグラフである。 なお、図 12中の「参考例 1」とは、触媒層を形成するものとして、処理前メタル担体 をそのまま用レ、たもので評価試験を行ったものである。
図 12から、アルコール濃度としては純度 100%に近レ、方が良レ、効果が得られること が分かる。
[0043] (実施例 2- 1)
処理前メタル担体（カルソニックカンセィ社製、 Cpsi: 600、体積： 1L)と、エタノール (濃度： 99%)と、これらを入れる容器を準備し、次いで、処理前メタル担体を容器内 のエタノールに浸漬し、次いで、超音波処理を 15分間行レ、、次いで、一昼夜自然乾 燥し、更に 130°Cで 1時間乾燥し、しかる後、大気中、 400°Cで 30分間焼成して、触 媒担持用メタル担体を得た。 更に、白金のような貴金属を含む触媒層形成スラリーを塗布し、余分なスラリーを除 去し、乾燥'焼成して、コート量 200g、貴金属量 1. 4g/Lである本例の排ガス浄化 触媒を得た。得られた排ガス浄化触媒の仕様を表 2に示す。
[0044] (比較例 2-：!〜 2- 5)
実施例 1で用いた処理前メタル担体に代えて、比較例 2- 1におレ、ては処理前メタル 担体（カルソニックカンセィ社製、 Cpsi : 1200、体積： 1L)を用い、比較例 2- 2におい ては処理前メタル担体（カルソニックカンセィ社製、 Cpsi: 900、体積： 1Uを用い、比 較例 2- 3においては処理前メタル担体（カルソニックカンセィ社製、 Cpsi : 600、体積 ： 1L)を用い、比較例 2-4においては処理前メタル担体 (カルソニックカンセィ社製、 Cpsi: 300、体積： 1Uを用い、比較例 2- 5においては処理前メタル担体（カルソニッ クカンセイネ土製、 Cpsi: 200、体積： 1L)を用い、これにそのまま実施例 1で用いたよう な触媒層形成スラリーを塗布し、余分なスラリーを除去し、乾燥'焼成して、表 2に示 すような本例の排ガス浄化触媒をそれぞれ得た。
[0045] [表 2]
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000013_0001
[性能評価]
上記各例の排ガス浄化触媒を用レ、、下記条件の下で N〇x転化率を測定した。得ら れた結果を図 13に示す。図 13は、各例の触媒層厚みと NOx転化率の関係を示す グラフである。 [0047] (試験条件）
•車両評価（日産自動車 Mpi 4気筒 1800cc)
'評価モード：北米 LA4— CH
'エンジン出口とテールパイプの排ガスから N〇x転化率を算出した。
•触媒配置:床下
[0048] 図 13から、メタル箔と触媒層の密着性を向上させ、触媒層を厚くすることで、性能 向上が図れることが分かる。
[0049] (実施例 3— 1)
処理前メタル繊維を 700°Cで 30分間熱処理後、アルコール系溶剤の一例であるェ タノール (濃度： 99%)と、これらを入れる容器を準備し、次いで、処理前メタル繊維を 容器内のエタノールに浸漬し、次いで、これを超音波処理装置に配置し、超音波処 理を 30分間行レ、、次いで、容器内から取り出し、次いで、一昼夜自然乾燥し、更に 1 30°Cで 1時間乾燥し、しかる後、大気中、 400°Cで 30分間焼成して、本例の繊維状 のメタル基材を得た。
[0050] (比較例 3— 1)
実施例 3- 1で用いた処理前メタル繊維を、大気中、 700°Cで 30分間焼成して、本 例の繊維状のメタル基材を得た。
[0051] (比較例 3— 2)
実施例 3- 1で用いた処理前メタル繊維を、大気中、 850°Cで 30分間焼成して、本 例の繊維状のメタル基材を得た。
[0052] 上記各例の繊維状のメタル基材を用い、 XPS及びフーリエ変換赤外分光分析 (FT IR)により、表面部のアルミニウム (A1)の含有率 (原子％)と表面部の水酸基の存在 量（吸光度）とを測定した。得られた結果を図 14に示す。
図 14は、各例の表面部のアルミニウム (A1)の含有率 (原子％)と表面部の水酸基 の存在量（吸光度）との関係を示すグラフである。
なお、「水酸基の吸光度」においては、処理前メタル繊維をそのまま用いたもの（以 下、「参考例 2」とする。）の値を 0として、ベースライン補正をした。
[0053] 更に、実施例 3 _ 1及び参考例 2の繊維状のメタル基材を用い、電子プローブマイ クロ分析 (EPMA)により、アルミニウムの分布を測定した。得られた結果を図 15A及 び図 15Bに示す。
図 15A及び図 15Bはそれぞれ実施例 3— 1及び参考例 2の EPMAによるアルミ二 ゥム分布の測定結果 (A1マッピング）である。
同図中においては、アルミニウムが存在している部分が赤く表示されており、本発 明の範囲に属する実施例 3 - 1は、表面部にアルミニウムを含有してレ、ることが分か る。
[0054] (実施例 4一 1)
処理前メタル箔を 1000°Cで 30分間熱処理後、アルコール系溶剤の一例であるェ タノール (濃度： 99%)と、これらを入れる容器を準備し、次いで、処理前メタル箔を容 器内のエタノールに浸漬し、次いで、これを超音波処理装置に配置し、超音波処理 を 5分間行レ、、次いで、容器内から取り出し、次いで、一昼夜自然乾燥し、更に 130 °Cで 1時間乾燥し、し力る後、大気中、 400°Cで 30分間焼成して、本例のメタル箔を 得た。
[0055] (比較例 4 1)
実施例 4- 1で用いた処理前メタル箔を、大気中、 700°Cで 30分間焼成して、本例 のメタル箔を得た。
[0056] (比較例 4 2)
実施例 4- 1で用いた処理前メタル箔を、大気中、 850°Cで 30分間焼成して、本例 のメタル箔を得た。
[0057] [性能評価]
(濡れ性試験）
上記各例のメタル箔を用レ、、下記の手法により、接触角（ Θ )を測定した。その結果 を図 16に示す。図 16は各例の接触角（ Θ )を示したグラフである。なお、「参考例 3」 は、処理前メタル箔をそのまま用いたもので評価試験を行ったものである。
[0058] (試験条件）
協和界面科学株式会社製の接触角計 · CA— X型を用レ、て密着性評価の濡れ性 実験を行った。具体的には、各例のテストピースを協和界面科学株式会社製の接触 角計 ' CA— X型測定装置に設置し、テストピースに蒸留水を滴下し接触角測定装置 を用いて、水滴の接触角（ Θ )を計測した。
[0059] 図 16より、本発明の範囲に属する実施例 4 1は、本発明外の比較例 4 1及び比 較例 4_ 2と比較して、接触角が小さぐ濡れ性が優れていることが分かる。
[0060] (接着性評価試験 3)
上記実施例 4- 1、比較例 4- 1及び比較例 4一 2のメタル箔並びに参考例 3のメタル 箔を用いて接着性評価試験 3をした。なお、試験条件は接着性評価試験 1と同様で ある。得られた結果を図 17に示す。
図 17は、各例の完全に触媒層が剥離したときの錘の質量を示したグラフである。 なお、図 17中の「参考例 3」とは、触媒層を形成するものとして、参考例 3のメタル箔 をそのまま用レ、たもので評価試験を行ったものである。
図 17より、本発明の範囲に属する実施例 4_ 1は、本発明外の比較例 4_ 1及び比 較例 4 2と比較して、引つ力き試験結果の値が高いことから、金属と触媒層の密着 性が向上していることが分かる。
[0061] (実施例 5— :!〜 5— 3)
処理前メタル担体 (カルソニックカンセィ社製）と、エタノール (濃度： 99%)と、これら を入れる容器を準備し、次いで、処理前メタル担体を容器内のエタノールに浸漬し、 次いで、これを超音波処理装置に配置し、超音波処理（処理周波数： 25kHz、処理 時間： 3分間、 15分間、 30分間）を行い、次いで、容器内から取り出し、次いで、一昼 夜自然乾燥し、更に 130°Cで 1時間乾燥し、しかる後、大気中、 400°Cで 30分間焼 成して、各例の触媒担持用メタル担体を得た。
[0062] (実施例 6— 1〜実施例 6— 3)
超音波処理における処理周波数を 100kHzに変更した以外は、それぞれ実施例 5 一 1〜実施例 5— 3と同様の操作を繰り返し、各例の触媒担持用メタル担体を得た。
[0063] 上記各例のメタル担体を用い、 XPSにより、表面部のアルミニウム（A1)と鉄（Fe)の 含有率 (原子％)を測定した。得られた結果を図 18に示す。
図 18は、各例の処理時間と表面部におけるアルミニウム及び鉄の含有率との関係 を示すグラフである。 図 18より、超音波処理の処理時間は、短時間である方が好ましいことが分かる。
[0064] 以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれら に限定されるものではなぐ本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。 例えば、上記の実施形態では、貴金属を含有する触媒層をメタル箔の表面上に形 成した排ガス浄化触媒を例にとって説明したが、触媒層の構成成分を適宜調整する ことによって、他の用途、例えば燃料電池用の燃料改質用触媒などについても、本 発明を適用することができる。
また、上記の実施例では、メタル基材にコートするものとして、触媒層形成スラリーを 例にとって説明したが、これに限定されるものではなぐ例えば水性塗料や油性塗料 などの塗料その他金属上に塗布ないし塗装するものの下地のメタル基材としても用 レ、ることができ、その塗料その他金属上に塗布ないし塗装するものなどとの密着性、 更には形成される塗膜その他金属上に塗布ないし塗装するもので形成される層など との密着性を向上させることが可能である。
図面の簡単な説明
[0065] [図 1]実施例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体の製造方法の一例を示す説明図であ る。
[図 2]実施例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真である。
[図 3]実施例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の他の SEM写真であ る。
[図 4]処理前メタル担体のメタル箔表面の SEM写真である。
[図 5]実施例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体及び処理前メタル担体のメタル箔の表 面部における XPS抽出成分とその含有率との関係を示すグラフである。
[図 6]実施例 1 -4に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真である。
[図 7]実施例 1 - 5に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真である。
[図 8]実施例 1 - 6に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真である。
[図 9]比較例 1 - 1に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真である。
[図 10]比較例 1 - 2に係る触媒担持用メタル担体のメタル箔表面の SEM写真である。
[図 11]接着性評価試験の概要を示す斜視図である。 [図 12]各例の完全に触媒層が剥離したときの錘の質量を示したグラフである。
[図 13]各例の触媒層厚みと N〇x転化率の関係を示すグラフである。
[図 14]各例の A1含有率と水酸基の吸光度との関係を示すグラフである。
[図 15A]実施例 3 _ 1の EPMAによるアルミニウム分布の測定結果である。
[図 15B]参考例 2の EPMAによるアルミニウム分布の測定結果である。
[図 16]各例の接触角（ Θ )を示したグラフである。
[図 17]各例の完全に触媒層が剥離したときの錘の質量を示したグラフである。
[図 18]各例の処理時間と表面部におけるアルミニウム及び鉄の含有率との関係を示 すグラフである。
符号の説明
1 触媒担持用メタル担体
2 処理前メタル担体
10 エタノーノレ
20 容器
30 超音波処理装置
50 試験片
50A 触媒層
51 試験機台
52 引つかき棒

Claims

請求の範囲
[I] 表面部にアルミニウムを含有し、且つ表面に凹部及び凸部のうち少なくとも一方を 複数有するメタル基材であって、
上記凹部及び凸部のうち少なくとも一方によって構成され、当該メタル基材の表面 上方から観察される平面模様が、鱗状模様である。
[2] 上記表面部の全体に亘つて上記アルミニウムを含有している請求項 1に記載のメタ ノレ基材。
[3] 上記表面部に水酸基を有し、その存在量が赤外分光分析の吸光度で 0. 01以上 である請求項 1又は 2に記載のメタル基材。
[4] 上記表面の全体に亘つて上記凹部及び凸部のうち少なくとも一方を複数有する請 求項 1〜3のいずれ力 1つの項に記載のメタル基材。
[5] 上記鱗状模様を形成する上記凹部及び凸部のうち少なくとも一方の円ないし楕円 相当の長径が 100〜500nmである請求項 1〜4のいずれ力 1つの項に記載のメタル 基材。
[6] 当該メタル基材カ S、メタル繊維、メタル箔、メタルフィルター及びメタル担体力 成る 群より選ばれた少なくとも 1つのものである請求項 1〜5のいずれ力、 1つの項に記載の メタル基材。
[7] 請求項:!〜 6のいずれか 1つの項に記載のメタル基材と、触媒材料と、を含有する 触媒。
[8] 請求項 1〜6のいずれか 1つの項に記載のメタル基材を製造する方法であって、 少なくともアルミニウムを含有するメタル基材をアルコール系溶剤又は炭化水素系 溶剤に浸漬しつつ、超音波処理又はマイクロ波処理を行うメタル基材の製造方法。
[9] 上記アルコール系溶剤は、親水性アルコールを含有する請求項 8に記載のメタル 基材の製造方法。
[10] 上記アルコール系溶剤は、親水性アルコールを 70〜99%含有する請求項 8又は 9 に記載のメタル基材の製造方法。
[II] 上記親水性アルコール力 メタノーノレ、エタノール、 1 -プロパノール及び 2-プロパノ 一ルカ 成る群より選ばれた少なくとも 1つのものである請求項 9又は 10に記載のメタ ル基材の製造方法。
[12] 上記超音波処理又はマイクロ波処理を行うに当たり、アルミニウムの析出量より鉄又 はクロムの析出量が少ない時間を処理時間とする請求項 8〜： 11のいずれか 1つの項 に記載のメタル基材の製造方法。
[13] 上記超音波処理又はマイクロ波処理を行った後に、更に焼成を行う請求項 8〜： 12 のいずれか 1つの項に記載のメタル基材の製造方法。
[14] 上記焼成を行うに当たり、 800°C以上且つ少なくともアルミニウムを含有するメタノレ 基材の融点温度 X 0. 9°C以下の温度を焼成温度とする請求項 13に記載のメタル基 材の製造方法。
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