JP2007330930A - Manufacturing method of carrier-integral type noble metal microparticle, carrier-integral type noble metal catalyst, microreactor and manufacturing method of microreactor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、任意の微小領域にのみ、ドライプロセスで選択的に形成することのできる担体一体型貴金属微粒子の製造方法、担体一体型貴金属触媒、マイクロリアクタ、ＭＥＭＳ（マイクロ燃料電池等）に関する。 The present invention relates to a method for producing carrier-integrated noble metal fine particles, a carrier-integrated noble metal catalyst, a microreactor, and a MEMS (micro fuel cell, etc.) that can be selectively formed only in an arbitrary minute region by a dry process.
貴金属微粒子触媒を用いた気相触媒反応及び液相触媒反応は、化学工業の中心として大規模に進められてきた。貴金属触媒が必須な化学反応は水素化・脱水素・酸化等を中心に多種多様であり、石油化学製品製造はもちろんのこと、環境負荷軽減技術として、排ガスの中の窒素化物、硫化物の分解無害化、大気・水質浄化、近年では、燃料電池用の燃料極用触媒、メタノール改質器用触媒等幅広い分野で使用されている。 Gas phase catalytic reactions and liquid phase catalytic reactions using noble metal fine particle catalysts have been advanced on a large scale as the center of the chemical industry. There are a wide variety of chemical reactions that require precious metal catalysts, mainly hydrogenation, dehydrogenation, oxidation, etc., as well as petrochemical production, as a technology to reduce environmental impact, as well as decomposition of nitrides and sulfides in exhaust gas. It has been used in a wide range of fields such as detoxification, air / water purification, and in recent years, fuel electrode catalysts for fuel cells, catalysts for methanol reformers, and the like.
他方、幅がサブミクロンオーダーから数百μｍの微小流路内の微小空間内現象を利用したマイクロリアクタが注目されている。 On the other hand, a microreactor utilizing a phenomenon in a minute space in a minute channel having a width of submicron order to several hundreds of μm has been attracting attention.
マイクロリアクタとは、マイクロ加工技術を用いて、作成されたサブミリ〜サブミクロンのマイクロ空間を利用した化学反応・物質生産の為の装置である。特徴として、微小空間ならではの高速混合、高速拡散、熱容量が小さいことからの高速熱交換、乱流の少ないフロー精密制御等があげられ、反応速度が非常に速く、収率性が大きく向上し、必要な物質を必要な量だけ必要に応じて生産でき、かつ、廃液が少ない等、環境への負担が少ない生産システムとして期待されている。このようなマイクロリアクタを用いた微小空間内の反応といえども、反応の進行には触媒が必須である。 A microreactor is a device for chemical reaction and material production using a microspace of submillimeter to submicron created using micromachining technology. Features include high speed mixing, high speed diffusion, high speed heat exchange due to small heat capacity, flow precise control with less turbulent flow, etc., extremely high reaction speed, and greatly improved yield. It is expected to be a production system that can produce only the required amount of necessary substances as needed and has little burden on the environment, such as low waste liquid. Even in the reaction in a micro space using such a microreactor, a catalyst is essential for the progress of the reaction.
さらにこうした微小領域に反応装置を作成し、かつ触媒が必要なデバイスとして、Ｐｏｗｅｒ ＭＥＭＳがあげられる。Ｐｏｗｅｒ ＭＥＭＳとは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の中でも微小空間内に電力、推力、熱などを作り出すパワー源でありその代表例がマイクロ燃料電池である。マイクロ燃料電池は、半導体プロセスを応用し、微小空間内に電気回路の他に、マイクロポンプ、燃料となるメタノール、水素、酸素そして反応生成物である水の流路となるマイクロチャネル、電極、マイクロ改質器等を一体となってつくりあげ、燃料電池を形成するものであり、こうした微小な反応空間（マイクロ空間）にある電極や改質器へ触媒を担持することは必要不可欠である。 Furthermore, Power MEMS is an example of a device in which a reaction apparatus is created in such a minute region and a catalyst is required. Power MEMS is a power source that generates electric power, thrust, heat, and the like in a micro space among MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), and a typical example is a micro fuel cell. A micro fuel cell applies a semiconductor process. In addition to an electric circuit, a micro pump, methanol, hydrogen, oxygen as a fuel, and a micro channel, electrode, micro A reformer or the like is integrally formed to form a fuel cell, and it is indispensable to carry a catalyst on the electrode or the reformer in such a minute reaction space (micro space).
その他、マイクロリアクタ表面に酸化チタンを担持させれば、比表面積が極めて大きいことから効率よく光触媒反応を行わせることが可能となり、また拡散係数の小さい溶液中の反応、短寿命な活性種が重要な働きをする光分解反応に特に有利であると考えられる点から、マイクロリアクタを用いた光触媒反応がすすめられている。光触媒への貴金属担持は、反応効率を増加させるため、やはり微小流路内に局所的に貴金属微粒子を担持させることが求められている。 In addition, if titanium oxide is supported on the surface of the microreactor, the photocatalytic reaction can be performed efficiently because the specific surface area is extremely large, and the reaction in the solution with a small diffusion coefficient and the active species with a short life are important. A photocatalytic reaction using a microreactor is recommended because it is considered to be particularly advantageous for a photodecomposition reaction that works. In order to increase the reaction efficiency in supporting the noble metal on the photocatalyst, it is also required to support the noble metal fine particles locally in the microchannel.
貴金属微粒子の担持方法としては金属種を含む溶液への含浸法等のウェットプロセスが一般的であるが、このような方法では、マイクロ空間内の所望の位置に貴金属微粒子触媒を担持させることは難しく、さらにドライプロセスが中心であるＭＥＭＳ製造工程にそぐわない。また、半導体プロセス同等のクリーン度を要求されるこうしたプロセスからみて、所望以外の場所に付着してしまう貴金属微粒子は欠陥そのものである。また、当然のことであるが担持した貴金属微粒子が容易に脱離しないよう、十分に担持されている必要がある。 As a method for supporting the noble metal fine particles, a wet process such as an impregnation method with a solution containing a metal species is generally used. However, with such a method, it is difficult to support the noble metal fine particle catalyst at a desired position in the micro space. Furthermore, it is not suitable for the MEMS manufacturing process, which is centered on the dry process. Further, in view of such a process that requires a cleanliness equivalent to that of a semiconductor process, the noble metal fine particles that adhere to places other than the desired are defects. Needless to say, it is necessary to support the precious metal fine particles so that they are not easily detached.
これらの観点からドライプロセスで、微小な領域にのみ選択的に貴金属微粒子を簡易に担持する方法が求められている。 From these viewpoints, there is a demand for a method for simply and easily supporting noble metal fine particles selectively only in a minute region by a dry process.
例えば、特許文献１では、触媒を担持した炭素膜あるいはシリカ膜でできた触媒エレメントをマイクロ空間内に配置したマイクロリアクタが開示されているが、この様な方法ではマイクロ空間内の所望の位置に触媒を担持したエレメントを設置することは非常に困難である。また、他の方法では、微小流路内に直接触媒金属種を含むコロイド液を流し、あらかじめ設置してあった担持体へ吸着させる方法もあるが、担体を所望の位置に作りこむこと自体が、マイクロ空間内では困難である。 For example, Patent Document 1 discloses a microreactor in which a catalyst element made of a carbon film or silica film supporting a catalyst is arranged in a microspace. In such a method, a catalyst is placed at a desired position in the microspace. It is very difficult to install the element carrying the. As another method, there is a method in which a colloidal liquid containing a catalytic metal species is directly flowed into a microchannel and is adsorbed on a support that has been previously installed. However, the carrier itself is formed at a desired position. It is difficult in the micro space.
任意の微小領域にのみ、ナノメーターサイズの担体一体型貴金属微粒子をドライプロセスで選択的に形成する方法、この方法を用いて作製した担体一体型貴金属触媒、この担体一体型貴金属触媒を有するマイクロリアクタ及びマイクロリアクタの製造方法を提供することを課題とする。 A method of selectively forming nanometer-sized support-integrated noble metal fine particles only in an arbitrary minute region by a dry process, a support-integrated noble metal catalyst produced by using this method, a microreactor having the support-integrated noble metal catalyst, and It is an object to provide a method for manufacturing a microreactor.
本発明者は、鋭意研究の結果、貴金属微粒子を担体に固定して担持させるのではなく、担体上に形成した薄膜の少なくとも一部の領域を加熱還元して、担体一体型の貴金属微粒子を形成することにより、ナノメーターサイズの貴金属微粒子をドライプロセスにて、任意の微小領域にのみ選択的に担持することができることを見出した。 As a result of earnest research, the present inventor does not fix and support the noble metal fine particles on the carrier, but heats and reduces at least a part of the thin film formed on the carrier to form the carrier-integrated noble metal fine particles. By doing so, it was found that nanometer-sized noble metal fine particles can be selectively supported only in an arbitrary minute region by a dry process.
即ち、以下の実施例により上記課題を解決することができる。 That is, the above-described problems can be solved by the following embodiments.
（１）担体に貴金属化合物からなる薄膜を形成する過程と、前記薄膜の少なくとも一部の領域を加熱還元して、その領域内に、複数の貴金属微粒子を形成する過程と、を含むことを特徴とする担体一体型貴金属微粒子の製造方法。 (1) including a step of forming a thin film made of a noble metal compound on a carrier and a step of heating and reducing at least a part of the thin film to form a plurality of noble metal fine particles in the region. A method for producing a carrier-integrated noble metal fine particle.
（２）前記加熱は、レーザビーム、イオンビーム及び電子ビームの少なくともいずれか１つを用いて行うことを特徴とする（１）に記載の担体一体型貴金属微粒子の製造方法。 (2) The method for producing carrier-integrated precious metal fine particles according to (1), wherein the heating is performed using at least one of a laser beam, an ion beam, and an electron beam.
（３）担体と、前記担体上に形成された貴金属化合物からなる薄膜と、一部が前記薄膜と一体に埋め込まれた状態で、薄膜表面に露出されていて、且つ、前記貴金属化合物を還元した元素からなる貴金属微粒子と、を有してなることを特徴とする担体一体型貴金属触媒。 (3) A support, a thin film made of a noble metal compound formed on the support, and a part of the thin film that is embedded in the thin film are exposed on the surface of the thin film, and the noble metal compound is reduced. A carrier-integrated noble metal catalyst comprising: noble metal fine particles comprising an element.
（４）前記貴金属微粒子の成分には、白金、金、銀、パラジウム及びルテニウムの少なくともいずれか１つが含まれていることを特徴とする（３）に記載の担体一体型貴金属触媒。 (4) The carrier-integrated noble metal catalyst according to (3), wherein the component of the noble metal fine particles contains at least one of platinum, gold, silver, palladium, and ruthenium.
（５）前記貴金属化合物は、酸化物又は窒化物のいずれか１つであることを特徴とする（３）又は（４）に記載の担体一体型貴金属触媒。 (5) The support-integrated noble metal catalyst according to (3) or (4), wherein the noble metal compound is any one of an oxide and a nitride.
（６）微小流路を有するマイクロリアクタの製造方法であって、前記微小流路上の少なくとも一部に貴金属化合物からなる薄膜を形成する過程と、前記薄膜の少なくとも一部の領域を加熱還元して、その領域内に、前記薄膜と一体の複数の貴金属微粒子を形成する過程と、を含むことを特徴とするマイクロリアクタの製造方法。 (6) A method of manufacturing a microreactor having a microchannel, wherein a process of forming a thin film made of a noble metal compound on at least a part of the microchannel, and heating and reducing at least a part of the thin film, Forming a plurality of noble metal fine particles integral with the thin film in the region.
（７）前記加熱は、レーザビーム、イオンビーム及び電子ビームの少なくともいずれか１つを用いて行うことを特徴とする（６）に記載のマイクロリアクタの製造方法。 (7) The method of manufacturing a microreactor according to (6), wherein the heating is performed using at least one of a laser beam, an ion beam, and an electron beam.
（８）微小流路を有するマイクロリアクタであって、前記微小流路上の少なくとも一部を覆って設けられた、貴金属化合物からなる膜厚１０ｎｍ以下の薄膜と、前記薄膜を局所的加熱により還元してなり、前記微小流路上に形成された、前記薄膜と一体の貴金属微粒子と、を有してなることを特徴とするマイクロリアクタ。 (8) A microreactor having a microchannel, wherein a thin film having a thickness of 10 nm or less made of a noble metal compound provided to cover at least a part of the microchannel and the thin film is reduced by local heating. A microreactor comprising: noble metal fine particles integrated with the thin film formed on the microchannel.
（９）前記貴金属微粒子の成分には、白金、金、銀、パラジウム及びルテニウムの少なくともいずれか１つが含まれていることを特徴とする（８）に記載のマイクロリアクタ。 (9) The microreactor according to (8), wherein the component of the noble metal fine particles contains at least one of platinum, gold, silver, palladium, and ruthenium.
（１０）前記貴金属化合物は、酸化物又は窒化物のいずれか１つであることを特徴とする（８）又は（９）に記載のマイクロリアクタ。 (10) The microreactor according to (8) or (9), wherein the noble metal compound is any one of an oxide and a nitride.
本発明によれば、任意の微小領域にのみナノメーターサイズの担体一体型貴金属微粒子をドライプロセスにて選択的に形成することができる。 According to the present invention, nanometer-sized carrier-integrated noble metal fine particles can be selectively formed only in an arbitrary minute region by a dry process.
また、微小流路を有するマイクロリアクタの流路上に担体一体型貴金属微粒子を作製することで、局所的に担体一体型貴金属触媒を有するマイクロリアクタを提供することができる。 In addition, a microreactor having a carrier-integrated noble metal catalyst locally can be provided by producing carrier-integrated noble metal fine particles on the channel of a microreactor having a microchannel.
最良の形態に係る担体一体型貴金属微粒子の製造方法は、担体に貴金属化合物からなる薄膜を形成し、薄膜の少なくとも一部の領域を加熱還元して、その領域内に薄膜と一体の複数の担体一体型貴金属微粒子を形成することにより、上記課題を解決するものである。 A method for producing a carrier-integrated noble metal fine particle according to the best mode includes: forming a thin film made of a noble metal compound on a carrier; heating and reducing at least a part of the thin film; The above-mentioned problems are solved by forming the integrated noble metal fine particles.
本発明の実施例について、図１乃至図５を参照して詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
本実施例は、２種類の原料（例えば水とエタノール）を混合した後に、触媒により化学反応を促す、マイクロリアクタ１０に関するものであり、マイクロリアクタ１０の微小流路上に担体一体型貴金属微粒子を形成したものである。
The present embodiment relates to a
図１に示されるように、マイクロリアクタ１０は、基板１２と、基板１２上に形成された微小流路１４からなる。微小流路１４の入口１６は２つに分けられており、２種類の原料は、それぞれ別々に入れられ、微小流路１４内で混合され、化学反応を経て、生成物は出口１８から出るように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
本実施例においては、マイクロリアクタ１０を図２（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、作成した。
In this example, the
ガラス基板２２にレジスト２４を塗布・ベークした後（Ａ）、ＤｅｅｐＵＶビーム（波長２６６ｎｍ、ＮＡ＝０．９）で流路を作成したい構造（水とメタノール、反応物の水素や未反応物を含む溶液の流路や改質反応部）箇所のみレジスト２４を光化学反応させた（Ｂ）。除去液で感光させた部位のみ選択的にレジスト２４を除去し、レジスト残部をマスクとしたエッチング操作によりガラス基板２２上に、幅３００ｎｍ、深さ６０ｎｍのサブマイクロオーダーの微小流路１４を形成した（Ｃ）。その後、アッシングによりレジスト残部も除去した（Ｄ）。触媒を担持させたい箇所に開口を有するマスクを設置し、白金ターゲットと反応ガス（Ａｒ／Ｏ２＝５０ｓｃｃｍ／２５ｓｃｃｍの混合ガス）を用いたリアクティブスパッタ法により、マスク開口部のみ厚さ４ｎｍの白金酸化物２６を堆積させた（Ｅ）。白金酸化物２６を堆積させた箇所で、白金微粒子を担持させたい領域（局所）のみにレーザビーム２０（波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５）にて集光加熱し、白金酸化物２６の還元反応を促した（Ｆ）。なお、レーザビーム２０のレーザパワーは１０ｍＷ、線速５ｍ／ｓとした。また、白金微粒子を担持させたい領域におけるレーザスポット径は、レーザが通過する媒質にもよるが、４００〜５００ｎｍ程度とした。
After applying and baking the
白金酸化物２６の還元反応の際に酸素が放出され、ナノメーターサイズの担体一体型白金微粒子が形成された。
During the reduction reaction of the
レーザビーム２０による局所加熱の過程を図３に示す。図３においては、レーザビーム２０のビームスポット２０Ａを２点鎖線で、微小流路中の加熱還元領域１４Ａを１点鎖線で、レーザビーム２０の進行方向を矢印で示す。レーザビーム２０はガウス分布ビームプロファイルを持つので、ビームスポット中の一定の強度を有する範囲に対応する微小流路上の領域（ここでは、加熱還元領域１４Ａ）のみが加熱還元されることとなる。図３に示されるように、加熱還元領域１４Ａには、担体一体型白金微粒子２８が形成される。
A process of local heating by the
レーザビーム２０による照射は、図４に示されるような、例えば光ディスクへの情報記録装置３０における光学系を利用することができる。
Irradiation with the
情報記録装置３０は、レーザビーム２０を超解像光記録媒体１０に照射するためのヘッド３４、このヘッド３４を制御するためのコントローラ３６、ヘッド３４からのレーザビーム２０を制御するためのレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路３８と、ヘッド３４にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路４０と、を備えて構成されている。
The information recording apparatus 30 includes a
コントローラ３６には、フォーカスサーボ追従回路３６Ａ、トラッキングサーボ追従回路３６Ｂ、レーザコントロール回路３６Ｃが含まれている。
The
レーザコントロール回路３６Ｃは、レーザ駆動回路３８により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、レーザビームの照射時において、適切なレーザ駆動信号の生成を行なうようにされている。
The
記録条件設定情報とは、マイクロリアクタ１０に対してレーザビーム２０を照射する場合に、必要な各種条件を特定するために用いられる情報を言う。必要な各種条件の一つには、レーザパワーがあり、記録条件設定情報に基づいて決定されたレーザパワーの値は、レーザコントロール回路３６Ｃが生成するレーザ駆動信号として、レーザ駆動回路３８により供給するようにされている。
The recording condition setting information is information used for specifying various necessary conditions when the
以上の手順により、図５に示されるように、微小流路１４上に、白金酸化物２６の薄膜と一体の、直径数ｎｍから数十ｎｍの複数の白金微粒子２８を得た。この白金酸化物２６の薄膜と一体の白金微粒子２８は触媒として利用することができ、直径が数ｎｍから数十ｎｍとごく小さいオーダーであるので、触媒機能がより有効に発現される。なお、本実施例に係るマイクロリアクタの作製においては、反応ガスを用いたリアクティブスパッタ法を用いて、貴金属化合物からなる薄膜を形成しているが、これは物理蒸着法等の他の薄膜形成方法を用いてもよい。また、白金酸化物を堆積した後（図２（Ｅ）の後）に、必要に応じて、貼り合わせ等により流路を閉じてもよい。
By the above procedure, as shown in FIG. 5, a plurality of platinum
また、レーザビームの波長は、短い方が、より微小な領域のみを選択的に加熱することができる。 Further, when the wavelength of the laser beam is shorter, only a smaller region can be selectively heated.
還元反応温度は、貴金属種や酸化度合いにより異なるが、例えば、白金酸化物なら４００−７００度付近、酸化金なら１００−４００度付近で還元反応を生じる。また、ここでは貴金属酸化物を例にしているが、窒素を用いた反応性スパッタリングによる貴金属窒化物を用いても同様のプロセスを行うことができる。 The reduction reaction temperature varies depending on the type of precious metal and the degree of oxidation. For example, the reduction reaction occurs at around 400-700 degrees for platinum oxide and around 100-400 degrees for gold oxide. Although a noble metal oxide is taken as an example here, the same process can be performed using noble metal nitride by reactive sputtering using nitrogen.
なお、前記実施例は、マイクロリアクタに関するものであるが、本発明はこれに限定されず、担体一体型貴金属微粒子、及び担体一体型貴金属触媒にも一般的に適用されるものである。 In addition, although the said Example is related with a microreactor, this invention is not limited to this, It is generally applied also to support | carrier integrated precious metal microparticles | fine-particles and a support | carrier integrated precious metal catalyst.
このような、一般的な担体一体型貴金属触媒の製造過程について説明する。 The production process of such a general carrier-integrated noble metal catalyst will be described.
まず、基板上に、反応物の流路やマイクロ電極等を、半導体プロセス等を応用してあらかじめ作成する。基板は、ガラス基板でもよいし、シリコン基板、又は樹脂基板でもよい。基板が局所加熱するレーザー波長に吸収を有さない場合、レーザーの入射方向の自由度が増す。 First, reactant flow paths, microelectrodes, and the like are prepared in advance on a substrate by applying a semiconductor process or the like. The substrate may be a glass substrate, a silicon substrate, or a resin substrate. When the substrate has no absorption at the laser wavelength to be locally heated, the degree of freedom in the laser incident direction is increased.
次に、貴金属微粒子を担持させたい箇所、例えば、流路中の反応箇所、電極部を中心にマスクと貴金属ターゲットを用いたリアクティブスパッタ法により貴金属酸化物の薄膜を形成する。薄膜の膜厚は１０ｎｍ程度以下とし、下限は貴金属酸化物の分子１つ分の長さとすることができる。なお、貴金属酸化物の代わりに、貴金属窒化物を用いてもよい。また、貴金属酸化物には、白金、金、銀、パラジウム、ルテニウムの少なくともいずれか１つが含まれていればよいが、これらの合金、又はこれらとこれら以外の金属との合金が含まれていてもよい。 Next, a noble metal oxide thin film is formed by a reactive sputtering method using a mask and a noble metal target centering on a place where noble metal fine particles are to be supported, for example, a reaction place in a flow path and an electrode portion. The thickness of the thin film can be about 10 nm or less, and the lower limit can be the length of one noble metal oxide molecule. Note that a noble metal nitride may be used instead of the noble metal oxide. Further, the noble metal oxide only needs to contain at least one of platinum, gold, silver, palladium, and ruthenium, but these alloys or alloys of these and other metals are included. Also good.
その後、貴金属微粒子を担持させたい領域のみを精密にコントロールされた方法で局所加熱し、貴金属酸化物の還元反応を進行させる。貴金属酸化物の還元反応の際に酸素が放出され、ナノメーターサイズの担体一体型貴金属微粒子が形成される。 Thereafter, only the region where the noble metal fine particles are to be supported is locally heated by a precisely controlled method to advance the reduction reaction of the noble metal oxide. Oxygen is released during the reduction reaction of the noble metal oxide, and nanometer-sized carrier-integrated noble metal fine particles are formed.
局所加熱は、レーザビーム、イオンビーム及び電子ビームの少なくともいずれか１つを用いて行えばよいが、ナノメーターサイズの貴金属微粒子を製造するためには、ビームの波長は短い方がよい。レーザビームを用いる場合には、上記のように、光ディスク技術に用いられる記録装置を使用することができるため、新たに装置を開発する必要がなく、合理的である。また、ビームを用いて局所加熱を行うため、あらかじめ貴金属酸化物の薄膜を形成すれば、３次元的な構造においても、容易に特定の微小領域にのみ担体一体型貴金属微粒子を形成することが可能である。 The local heating may be performed using at least one of a laser beam, an ion beam, and an electron beam. However, in order to produce nanometer-sized noble metal fine particles, the wavelength of the beam should be short. In the case of using a laser beam, as described above, since a recording apparatus used in the optical disc technology can be used, it is rational that there is no need to newly develop an apparatus. In addition, since local heating is performed using a beam, if a noble metal oxide thin film is formed in advance, even in a three-dimensional structure, carrier-integrated noble metal fine particles can be easily formed only in specific minute regions. It is.
このようにして得られた担体一体型貴金属微粒子は、触媒として利用することができる。さらに、本実施例によれば、多元系のスパッタリングプロセスを用いて、容易に複数元素を含む触媒を作成することができる。 The carrier-integrated noble metal fine particles thus obtained can be used as a catalyst. Furthermore, according to this example, a catalyst containing a plurality of elements can be easily produced using a multi-component sputtering process.
１０…マイクロリアクタ
１２…基板
１４…微小流路
１４Ａ…加熱還元領域
２０…レーザビーム
２０Ａ…ビームスポット
２２…ガラス基板
２４…レジスト
２６…白金酸化物
２８…白金微粒子
３０…情報記録装置
３４…ヘッド
３６…コントローラ
３８…レーザ駆動回路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記薄膜の少なくとも一部の領域を加熱還元して、その領域内に、複数の貴金属微粒子を形成する過程と、
を含むことを特徴とする担体一体型貴金属微粒子の製造方法。 Forming a thin film made of a noble metal compound on a carrier;
A process of heating and reducing at least a part of the thin film to form a plurality of noble metal fine particles in the region;
A method for producing a carrier-integrated noble metal fine particle, comprising:
前記加熱は、レーザビーム、イオンビーム及び電子ビームの少なくともいずれか１つを用いて行うことを特徴とする担体一体型貴金属微粒子の製造方法。 In claim 1,
The heating is performed using at least one of a laser beam, an ion beam, and an electron beam.
前記担体上に形成された貴金属化合物からなる薄膜と、
一部が前記薄膜と一体に埋め込まれた状態で、薄膜表面に露出されていて、且つ、前記貴金属化合物を還元した元素からなる貴金属微粒子と、
を有してなることを特徴とする担体一体型貴金属触媒。 A carrier;
A thin film made of a noble metal compound formed on the carrier;
A part of the precious metal particles that are embedded in the thin film, exposed on the surface of the thin film, and made of an element obtained by reducing the precious metal compound;
A support-integrated noble metal catalyst characterized by comprising:
前記貴金属微粒子の成分には、白金、金、銀、パラジウム及びルテニウムの少なくともいずれか１つが含まれていることを特徴とする担体一体型貴金属触媒。 In claim 3,
The carrier-integrated noble metal catalyst, wherein the component of the noble metal fine particles contains at least one of platinum, gold, silver, palladium, and ruthenium.
前記貴金属化合物は、酸化物又は窒化物のいずれか１つであることを特徴とする担体一体型貴金属触媒。 In claim 3 or 4,
The support-integrated noble metal catalyst, wherein the noble metal compound is any one of an oxide and a nitride.
前記微小流路上の少なくとも一部に貴金属化合物からなる薄膜を形成する過程と、
前記薄膜の少なくとも一部の領域を加熱還元して、その領域内に、前記薄膜と一体の複数の貴金属微粒子を形成する過程と、
を含むことを特徴とするマイクロリアクタの製造方法。 A method of manufacturing a microreactor having a microchannel,
Forming a thin film of a noble metal compound on at least a part of the microchannel;
A step of heating and reducing at least a part of the thin film to form a plurality of noble metal fine particles integral with the thin film in the region;
A process for producing a microreactor comprising:
前記加熱は、レーザビーム、イオンビーム及び電子ビームの少なくともいずれか１つを用いて行うことを特徴とするマイクロリアクタの製造方法。 In claim 6,
The method for manufacturing a microreactor, wherein the heating is performed using at least one of a laser beam, an ion beam, and an electron beam.
前記微小流路上の少なくとも一部を覆って設けられた、貴金属化合物からなる薄膜と、
前記薄膜の少なくとも一部の領域を局所的加熱により還元してなり、前記微小流路上に形成された、貴金属微粒子と、
を有してなることを特徴とするマイクロリアクタ。 A microreactor having a microchannel,
A thin film made of a noble metal compound provided to cover at least part of the microchannel;
Noble metal fine particles formed by reducing at least a part of the thin film by local heating, and formed on the microchannel,
A microreactor comprising:
前記貴金属微粒子の成分には、白金、金、銀、パラジウム及びルテニウムの少なくともいずれか１つが含まれていることを特徴とするマイクロリアクタ。 In claim 8,
The microreactor characterized in that the noble metal fine particle contains at least one of platinum, gold, silver, palladium, and ruthenium.
前記貴金属化合物は、酸化物又は窒化物のいずれか１つであることを特徴とするマイクロリアクタ。 In claim 8 or 9,
The microreactor, wherein the noble metal compound is any one of an oxide and a nitride.
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|---|---|---|---|---|
| WO2013084351A1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | 合同会社 矢部学術振興会 | Reduction device |
| WO2014087945A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | 富士フイルム株式会社 | Process for manufactuing conductive film and printed wiring board |
| JPWO2013084351A1 (en) * | 2011-12-09 | 2015-04-27 | ワイティーエス・サイエンス・プロパティーズ・プライベート・リミテッド | Reduction device |
| CN114749172A (en) * | 2022-04-21 | 2022-07-15 | 清华大学 | Continuous preparation method of carbon nano material loaded with small-particle-size noble metal |
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