JP3030328B2

JP3030328B2 - 超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜およびその製法

Info

Publication number: JP3030328B2
Application number: JP8286055A
Authority: JP
Inventors: 浩一菊田; 一精早川; 眞一平野
Original assignee: 工業技術院長; ファインセラミックス技術研究組合
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 2000-04-10
Anticipated expiration: 2016-10-07
Also published as: JPH10114521A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超微粒の貴金属粒
子を酸化チタン粒子の粒界表面近傍に選択的に固定化し
た超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜およびその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタンは、一般にｎ型の半導体であ
り、また光照射によって触媒効果を有することから、ガ
スセンサーや光触媒への利用が検討されている。一方、
貴金属は、種々のガス反応の触媒として知られており、
また、一般に、電気の良導体である。この貴金属を分散
した酸化チタンは、より高性能な触媒あるいはより高感
度のガスセンサーとして利用できることが知られてい
る。この場合、一般に、貴金属粒子の粒子径が小さいほ
ど触媒活性あるいはセンサー特性が向上することが知ら
れている。従来、貴金属粒子を分散した酸化チタンは、
微粒な酸化チタンの粉末またはそれを加熱して得られる
焼結体に、貴金属を含む塩を水等の溶媒に溶解した溶液
をコーティングまたは含浸して加熱分解または光による
分解を行って貴金属を析出させたものが知られている
（触媒，Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．５，ｐ３３４−３５０
（１９７７）。

【０００３】しかしながら、このものは、析出する貴金
属粒子の粒子径が大きく貴金属粒子が酸化チタン表面に
均質に析出するため、酸化チタンの粒子径が小さい場
合、貴金属の効果が有効に発揮されず、また、高温に加
熱されたとき酸化チタン粒子の焼結と同時に酸化チタン
および貴金属粒子の粒成長も招くため、センサー特性や
触媒活性が低下する問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、チタンと貴
金属を含む前駆体を出発原料に用い、かつ薄膜状にする
ことでこれらの問題点が解決できたことに基づくもので
ある。すなわち、チタンと貴金属を含む前駆体を出発原
料に用いることにより、チタンと貴金属が分子レベルで
均質に分散されたものとなるため、酸化チタンの粉末を
出発原料に用いるものに比べて、チタンと貴金属の均質
性が極めて高い状態を出発とする事が可能となる。さら
に、薄膜状とすることにより、加熱時に酸化チタンの粒
成長が抑制され、その結果、貴金属粒子を高温でも微細
な状態で酸化チタン粒子に固定化でき、また、貴金属粒
子を酸化チタン粒子の粒界表面近傍に選択的に固定化で
きることが始めて見いだされた。

【０００５】すなわち、本発明は、超微粒の貴金属粒子
を酸化チタン粒子の粒界表面近傍に選択的に固定化した
超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜およびその製造方法を
提供することを目的とする。また、本発明は、ガス成分
に対して高い感応性、触媒作用を有しており、高温での
経時変化のない高性能ガスセンサー、触媒材料等として
有用な、新規な超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、平均粒子径が１０ｎｍよりも小さい貴金属粒子の
５０％以上が酸化チタン粒子の粒界表面近傍に選択的に
固定化されていることを特徴とする超微粒貴金属分散酸
化チタン薄膜、に関する。また、本発明は、前記超微粒
貴金属分散酸化チタン薄膜において、前記酸化チタンの
薄膜の気孔率が１０％以上であることを特徴とする前記
の超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜、前記超微粒貴金属
分散酸化チタン薄膜において、前記貴金属が白金である
ことを特徴とする前記の超微粒貴金属分散酸化チタン薄
膜、を望ましい態様とする。また、上記課題を解決する
本発明は、チタンと貴金属元素を含む前駆体の溶液を基
板上にコートしたのち、乾燥し酸化雰囲気中で予備処理
後、還元雰囲気中で加熱することを特徴とする超微粒貴
金属分散酸化チタン薄膜の製造方法、に関する。さら
に、本発明は、前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の
製造方法において、前記貴金属が白金であることを特徴
とする前記の超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の製造方
法、前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の製造方法に
おいて、前記基板が石英ガラスであることを特徴とする
前記の超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の製造方法、前
記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の製造方法におい
て、前記前駆体がチタンのアルコキシドまたはその誘導
体、アミノ酸、および白金塩より合成されたものである
ことを特徴とする前記の超微粒貴金属分散酸化チタン薄
膜の製造方法、前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の
製造方法において、前駆体溶液に加熱によって揮散する
有機物を添加することを特徴とする前記の超微粒貴金属
分散酸化チタン薄膜の製造方法、を望ましい態様とす
る。

【０００７】本発明では、貴金属として、金、白金、
銀、パラジュウム、ロジュウム、オスミウム、イリジュ
ウム、ルテニュウムから選ばれたものを用いることが出
来る。これらの中から２種以上のものを組み合わせて用
いることも出来る。貴金属は、どの割合でも添加可能で
あるが、ＴｉＯ₂１００部に対し、０．１〜２０部程度
になるのが好ましい。これは、０．１部よりも少ないと
貴金属の添加効果が発揮されにくくなり、また、２０部
よりも大きいと添加効果が飽和となりコストアップにな
るためである。これらの貴金属のうち、白金は他のもの
に比べて優れた特性が得られるので好ましい。貴金属粒
子の平均粒子径を１０ｎｍより小さい数値に限定した理
由は、１０ｎｍ以上であると量子効果が得られにくくな
り、優れた特性が得られないためである。

【０００８】本発明では貴金属粒子は、酸化チタン粒子
の粒界表面近傍に選択的に固定化されている。貴金属粒
子の存在形態を図１に模式的に示した。粒界表面近傍と
は、図中、球状粒子同士が焼結、癒着して形成される２
粒子間の凹部表面部分を指し、粒界から粒界の垂直方向
に２ｎｍづつ離れた範囲内を言う。但し、３粒子が形成
する３重点も粒界表面近傍に含むものとする。この粒界
表面近傍は２粒子間の粒界を含んでいるため、ガス分子
の反応場となり、そこに貴金属粒子が固定化されること
により、より一層反応が活性化される。すなわち、触媒
的には、非常に活性な反応場を提供することになる。酸
化チタン粒子の粒子径が小さくなるほど、反応場の数、
面積が向上するため、酸化チタン粒子の平均粒子径は小
さい程好ましく、５０ｎｍ以下であるのが望ましい。

【０００９】また、酸化チタンは、還元雰囲気で加熱処
理されると、３価のチタンイオンが結晶格子内に形成さ
れ、これが４価のイオンになるとき電子を放出するた
め、ｎ型の半導体となる。本発明の酸化チタンは、より
電子伝導性が大きくまたその電子伝導性を高温で維持す
るため、４価よりも価数の大きな金属イオンを含んでい
ても良い。このような金属イオンの例として、例えば、
ニオブ、タンタルイオンが挙げられ、このようなイオン
を数モル％まで含んでいても良い。酸化チタンの電気抵
抗は、酸化チタン粒子内のバルクとしての抵抗と酸化チ
タン粒子間の粒界部分の抵抗の和で表されるが、酸化チ
タン粒子の粒子径がデバイ長の２倍以下、すなわち、お
およそ５０ｎｍ以下になると粒界部分の抵抗の寄与が大
きくなり、この抵抗が全体の抵抗を支配するようにな
る。粒界部分の抵抗は、吸着ガスの種類、量に大きく影
響される。すなわち、酸化チタンの表面には、通常、酸
素分子が酸化チタンより電子を吸収して負のイオンとし
て吸着しているが、そこに還元性のガスがくると酸素分
子との間で反応がおこり吸着酸素が除去されるため、電
子が酸化チタン側に流入する。そのため還元ガスがある
場合とない場合では、酸化チタンの抵抗が大きく変動す
る。この原理を応用したものがガスセンサーである。

【００１０】粒界表面近傍に貴金属粒子が固定化されて
いる場合、表面につながっている粒界および貴金属の作
用によって、ガス分子の反応が非常に活性化されるた
め、還元性のガスが存在すると非常に大きな抵抗変化を
もたらし、その結果、センサー感度が著しく向上する。
すなわち、粒界表面近傍に貴金属粒子が存在することに
よって、触媒反応の活性化あるいはセンサー感度の向上
がもたらされる。また、選択的に貴金属粒子が粒界表面
近傍に存在することによって、粒子表面に均質に貴金属
粒子が固定化される場合に比べて、貴金属の添加量を減
らすことが出来るため、低コストに繋がる利点がある。
これらの現象は、酸化チタン粒子の平均粒子径が５０ｎ
ｍ以下になると顕著になるため、酸化チタン粒子の平均
粒子径は、５０ｎｍ以下であるのが好ましい。ここで酸
化チタンおよび貴金属粒子の平均粒子径は、電子顕微鏡
写真の画像解析により求めるものとする。

【００１１】また、酸化チタン上に存在する貴金属粒子
の５０％以上が粒界表面近傍に存在すると、上記の効果
がみられるため、全貴金属粒子の５０％以上が粒界表面
近傍に存在する必要がある。本発明で言う、選択的に貴
金属粒子が粒界表面近傍に存在することの定量的な意味
は、全貴金属粒子の５０％以上が粒界表面近傍に存在す
ることを意味する。ここで貴金属粒子の存在場所の確認
は、組織の透過電子顕微鏡写真により行い、粒界表面近
傍に存在する貴金属粒子の割合は、粒界近傍に存在する
貴金属粒子の数／全貴金属粒子の数で求める。気孔率
は、組織の電子顕微鏡写真の画像解析から求めるものと
する。気孔率が１０％以上であると、雰囲気ガス分子と
薄膜との反応が早く行われるため好ましい。チタンと貴
金属を含む前駆体とは、例えば、ＲＴｉＯＣＯＲ′ＮＨ
₂ＰｔＸ（Ｒ，Ｒ′，Ｘは複数の元素からなる置換基）
等の、チタン元素と貴金属元素が１つの分子内に化学結
合を介して繋がっているものをさす。チタンイオンと貴
金属イオンが溶媒に溶解しているものとの違いは、前者
では、チタンと貴金属との相対的な位置関係があらかじ
め決まっているのに対して、後者の場合、チタンイオン
と貴金属イオンが自由に運動できるため相対的な位置関
係が時間とともに大きく変化する事である。

【００１２】前駆体の合成にあたっては、有機金属試薬
を用いて、有機合成に用いる手法を利用して合成可能で
ある。すなわち、チタン元素および反応可能な有機官能
基を含む有機チタン化合物に対し、貴金属元素および反
応可能な有機官能基を含む有機貴金属化合物または反応
可能な貴金属化合物とを反応によって結合させる方法を
用いることが出来る。あるいは複数の官能基を有する化
合物を媒体として用い両者を結合させる方法を用いるこ
ともできる。例えば、チタンの有機金属化合物として、
チタンのアルコキシドまたはアルコキシドの一部をアセ
チルアセトナート基で置換したアルコキシド誘導体、ジ
−ｉ−プロポキシビスアセチルアセトナトチタン，ジ−
ｎ−ブトキシビストリエタノールアミナトチタンなど
を、また、白金の化合物として白金の塩化物、Ｈ₂Ｐｔ
Ｃｌ₆・６Ｈ₂Ｏ，ＰｔＣｌ₂，ＰｔＣｌ₄，（Ｎ
Ｈ₄）₂ＰｔＣｌ₆，Ｈ₂ＰｔＣｌ₆などを、また、こ
れらを結合する媒体としてアミノ酸を用いる例があげら
れる。この場合、アミノ酸のカルボキシル基とアルコキ
シドまたはアルコキシド誘導体のアルコキシル基を反応
させて両者を結合させた後、アミノ酸のアミノ基と白金
イオンを反応、結合させることにより、白金元素とチタ
ン元素を一つの分子内に含む前駆体を得ることが出来
る。反応に用いるアミノ酸として、どんなアミノ酸でも
用いることができるが、プロリンは溶媒に多量に溶解で
きるため好ましい。必要により酸化チタンに固溶する４
価よりも大きな価数をもつ金属成分をチタンと一緒に数
モル％まで加えても良い。反応はこれらの化合物を溶解
する溶媒中で行うため、反応後は前駆体を含む溶液が得
られる。この溶液は直接基板にコートするためのコート
剤として用いることが出来る。前駆体を含む前駆体溶液
の濃度は、１モル／リットル以下である方が好ましい。
これはこの濃度よりも大きいと、薄膜形成時に膜にクラ
ックが入りやすいからである。

【００１３】溶媒としては、メタノール、エタノール、
イソプロパノール等のアルコール、ヘプタン、ヘキサン
等の炭化水素化合物が例示される。薄膜を形成するため
に、まずこの前駆体溶液を、基板にコートする。基板と
しては、石英ガラス、ローソーダシリカガラスなどの非
晶質ガラス、石英、単結晶アルミナ、シリコン結晶など
の単結晶、アルミナなどの多結晶体のいずれもが使用可
能である。その中で石英ガラスを用いると、石英ガラス
と酸化チタンの相互作用が顕著になり、貴金属粒子の粒
子径が減少するため、好ましい。基板へのコートは、種
々の方法を用いて行うことが出来るが、スピンコート、
ディップコートは薄い膜を均質にかつ簡便に形成できる
ため好ましい。

【００１４】前駆体溶液を基板にコート後、溶媒の除去
を行う。溶媒の除去は、減圧下または加熱下で行うこと
もできるが、室温で自然乾燥を行うと、均質に乾燥が行
えるため好ましい。乾燥後は、前駆体に含まれる有機成
分およびチタン、貴金属、酸素以外の無機成分を除去す
るため、酸化雰囲気中で予備処理を行う。酸化雰囲気と
して空気、酸素、酸化ガス含有雰囲気などを用いること
が出来る。また、酸化雰囲気中に適度の水蒸気を含ませ
ると、加水分解および有機成分の除去を十分に行うこと
ができるため望ましい。また、予備処理は、３００〜５
００℃の温度範囲で行うのが好ましい。これは３００℃
よりも低いと、有機成分の十分な除去がしにくくなりそ
の後の還元処理でカーボンが残りやすいからである。ま
た、５００℃よりも高いと、貴金属の粒成長が生じやす
くなって、微粒な貴金属粒子が得られにくくなるためで
ある。

【００１５】予備処理後、予備処理温度よりも高い温度
の還元雰囲気下で加熱を行う。この目的は貴金属に十分
還元する事、および貴金属の粒成長を抑制するためであ
る。還元雰囲気として水素等の還元ガスを含む雰囲気が
使用出来る。加熱温度は４５０℃以上が好ましい。これ
はこの温度よりも低いとカーボンが残りやすく、製品の
特性を低下させやすいからである。

【００１６】加熱後に得られる薄膜の膜厚は、前駆体溶
液の濃度、コート条件、例えば、コート回数やディップ
コートの場合は引き上げ速度、スピンコートの場合はス
ピン回転数などによって調整可能である。また、コート
を行った後、予備処理を行い、これを繰り返すことによ
って、膜厚の調整を行うことも可能である。膜厚が５０
０ｎｍより小さいと、酸化チタン粒子の焼結および粒成
長が抑制され、貴金属粒子の粒成長が抑制されやすくな
り、さらに１００ｎｍよりも小さいと高温度まで微粒貴
金属粒子のままでの保持が可能となるためさらに好まし
い。

【００１７】本方法により加熱後に気孔を含む酸化チタ
ン薄膜が得られる。基板に前駆体溶液をコートせずに、
前駆体溶液から溶媒を除去して粉末状として、本発明の
予備処理および６００℃以上の温度で加熱を行ったもの
は、酸化チタンの緻密化および著しい酸化チタンの粒成
長が見られる。それに対し、本発明の方法に従い、基板
上にコートして処理を行ったものでは、緻密化は見られ
ずむしろ気孔の形成が認められ、また、大きな粒子成長
は見られない。

【００１８】この理由として、基板上にコートして膜厚
が小さい状態で加熱することにより、膜厚の効果および
基材との作用により、酸化チタンの緻密化および粒子成
長が抑制されること、また、このような状態で加熱され
ることにより、酸化チタンの結晶化およびアナターゼか
らルチルへの転移に伴う密度上昇によって生じる空隙
が、緻密化によって消失することなく直接組織に現れる
ものと考えられる。その結果、多孔性の酸化チタン薄膜
が得られるが、前駆体合成時に加熱によって揮散する有
機物を共存させることにより、より効果的に気孔を形成
出来る。このような有機物として、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンジグ
リコリックアシド、ホルムアミド、ポリエチレングリコ
ールなどを用いることが出来る。

【００１９】以下に実施例に基づいて本発明を具体的に
説明するが、本発明は当該実施例によって何ら限定され
るものではない。

【実施例】

実施例１Ｔｉ（ＯｉＰｒ）₂（ＡｃＡｃ）₂の７５％イソプロパ
ノール溶液８．６５グラムとＮＨ₂（ＣＨ₂）₄ＣＨＮ
Ｈ₂（ＣＯＯＨ）０．１１３グラムをメタノール中で反
応させたのち、Ｈ₂ＰｔＣｌ₆・６Ｈ₂Ｏで示される塩
化白金０．０７５グラムを加え、さらに反応させた。次
に、反応が起こらなかった残留アルコキシド基を加水分
解するため水を加えた。これによりチタンと白金元素を
分子内に含む前駆体の０．１モル／リットルメタノール
溶液が得られた。この溶液を石英ガラスの上に、ティッ
プコートを行い、室温で乾燥した後、４００℃で加湿空
気中で予備処理を行った。そののち、５００℃〜８００
℃において、３％水素を含むアルゴン中で１時間加熱を
行った。一方、比較のために粒径が２０ｎｍの酸化チタ
ン粉末をメタノール中に分散させた後、チタンと白金の
比が上記と同じになるように、上記と同じ塩化白金を加
えて混合し、その分散液を石英ガラス上にデッィップコ
ートして、上記と同じ条件で、乾燥、予備処理および加
熱を行った。

【００２０】得られた膜を電子顕微鏡にて観察を行い、
その結果を表１に示した。なお、白金粒子の粒子径およ
び酸化チタンの粒径は電子顕微鏡写真の画像解析により
求めた。粒界表面近傍への白金の付着率は粒界近傍に存
在する白金粒子の数／全白金粒子の数で求めた。また、
膜厚を測定した結果、本発明のものでは８０〜１００ｎ
ｍであるのに対し、比較例のものでは６００ｎｍであっ
た。本発明の方法によって得られたものは、８００℃の
高温でも白金粒子の粒径は２．０ｎｍと小さく、また、
粒界表面近傍への白金の付着率でも９０％と選択的に白
金が、粒界表面近傍に固定化されているのが分かった。
また、酸化チタンの粒径においても、８００℃で５０ｎ
ｍと微粒であった。それに対し、比較例の試料では、白
金粒子の粒子径は１２ｎｍ以上と大きく、また、粒界表
面近傍への白金の付着率も３５％以下と小さかった。ま
た、８００℃において酸化チタンの大きな粒成長が認め
られた。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例２チタンイソプロポキシド８．８×１０^-3モルとアミノ酸
の一種であるＬ−プロリン８．８×１０^-3モルをエタノ
ールに溶解し、反応させた後、塩化金３．６×１０^-5モ
ルを添加、反応させ、チタンと金を分子内に含む０．５
モル／リットルの前駆体溶液を作成した。また、塩化金
を塩化白金、塩化パラジュウムに代えて同様な操作を行
い、チタンと白金およびチタンとパラジュウムを分子内
に含む０．５モル／リットルの前駆体溶液２種を作成し
た。また、比較のためにアミノ酸を用いないで、チタン
イソプロポキシド８．８×１０^-3モルと塩化金３．６×
１０^-5モルの混合物からなる０．５モル／リットルのエ
タノール溶液を用意した。

【００２３】これらの溶液を、石英ガラス、アルミナ多
結晶基板、コーニングガラス（＃７０５９）上にスピン
コートしたのち、室温で乾燥し、３７５℃で乾燥空気中
で予備処理を行って、１００％水素中で６００℃で加熱
した。膜厚を測定の結果、いずれの試料も１００〜２０
０ｎｍの範囲にあった。また、比較のため、空気中でも
６００℃で加熱を行った。得られた薄膜を実施例１と同
様にして電子顕微鏡で観察測定した結果を表２に示す。
本発明品では、貴金属粒子の粒子径は８．５ｎｍ以下と
小さく、また、粒界表面近傍への白金の付着率も８２％
以上と大きいのに対し、比較例では貴金属粒子の粒子径
は２３ｎｍ以上と大きく、また、粒界表面近傍への付着
率も３５％以下と小さかった。

【００２４】

【表２】

【００２５】実施例３実施例１と同様な原料を用いて、チタンと白金元素を分
子内に含む前駆体の０．１モル／リットルメタノール溶
液を作成した。この溶液を石英ガラス上に２０００ＲＰ
Ｍの回転数でスピンコートを行った（試料 No.１６）。
また、回転数を１０００ＲＰＭにして同様にスピンコー
トを行った試料を準備した（試料 No.１７）。さらに、
大きい膜厚を得るため、溶液を３倍に濃縮し、回転数を
１０００ＲＰＭにして同様にスピンコートを行った試料
も準備した（試料 No.１８）。また、薄膜の気孔率を変
えるため、前駆体作成時にポリオキシエチレンジグリコ
リックアシッドを、前駆体に含まれるチタンを酸化チタ
ンに換算したとき、換算重量の１／２および換算量の１
／１を加えて、２０００ＲＰＭの回転数でスピンコート
を行った試料を準備した（それぞれ試料 No.１９、２
０）。

【００２６】これらの試料を、加湿空気中で４００℃で
予備処理を行った後、８００℃で２０％の水素を含む窒
素ガス中で加熱を行い、白金を含むＴｉＯ₂薄膜を得
た。また、比較のために試料 No.１６について、予備処
理を行わないで同様な加熱処理のみ行ったもの（試料 N
o.２１）、および８００℃で空気中で加熱を行ったもの
（試料 No.２２）も用意した。加熱後の薄膜について電
子顕微鏡観察を行った結果を表３に示した。気孔率は組
織の電子顕微鏡写真の画像解析により求めた。また、得
られた薄膜のセンサー特性を評価するために、薄膜にリ
ード線をつけ、５００℃で高純度のアルゴンガスおよび
そのアルゴンガスに１ＰＰＭの一酸化炭素ガスを添加し
た雰囲気中で電気抵抗を測定した。前者の抵抗値を後者
で割った値（感度）を表３に併記した。

【００２７】

【表３】

【００２８】表３で見られるように、本発明の方法に従
ったものは、１０５０以上の高いガス感度が得られるの
に対し、比較例のものではガス感度はその１／２０以下
の小さな値を示した。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
貴金属粒子を酸化チタン粒子の粒界表面近傍に選択的に
固定化することが出来ると共に、酸化チタンの緻密化お
よび粒子成長が抑制され、より効果的に気孔を形成する
ことが出来る。これにより、触媒反応を活性化し、セン
サー感度を向上させることが出来る。また、粒子表面に
均質に貴金属粒子が固定化される場合に比べて、貴金属
の添加量を減らすことが出来る、等の格別の効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の酸化チタン薄膜における貴金属粒子の
存在形態を示す説明図である。

フロントページの続き (72)発明者平野眞一愛知県名古屋市千種区不老町名古屋大学内審査官大工原大二 (56)参考文献特開平８−66635（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−225532（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C01G 23/04 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】チタンと貴金属元素を含む前駆体の溶液
を基板上にコートしたのち、乾燥し酸化雰囲気中で予備
処理後、還元雰囲気中で加熱することにより製造してな
る超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜であって、平均粒子
径が１０ｎｍよりも小さい貴金属粒子の５０％以上が酸
化チタン粒子の粒界表面近傍に選択的に固定化されてい
ることを特徴とする超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜。
【請求項２】前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜に
おいて、前記酸化チタンの薄膜の気孔率が１０％以上で
あることを特徴とする請求項１に記載の超微粒貴金属分
散酸化チタン薄膜。
【請求項３】前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜に
おいて、前記貴金属が白金であることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の超微粒貴金属分散酸化チタ
ン薄膜。
【請求項４】チタンと貴金属元素を含む前駆体の溶液
を基板上にコートしたのち、乾燥し酸化雰囲気中で予備
処理後、還元雰囲気中で加熱することを特徴とする超微
粒貴金属分散酸化チタン薄膜の製造方法。
【請求項５】前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の
製造方法において、前記貴金属が白金であることを特徴
とする請求項４に記載の超微粒貴金属分散酸化チタン薄
膜の製造方法。
【請求項６】前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の
製造方法において、前記基板が石英ガラスであることを
特徴とする請求項４に記載の超微粒貴金属分散酸化チタ
ン薄膜の製造方法。
【請求項７】前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の
製造方法において、前記前駆体がチタンのアルコキシド
またはその誘導体、アミノ酸、および白金塩より合成さ
れたものであることを特徴とする請求項４乃至請求項６
に記載の超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の製造方法。
【請求項８】前記超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の
製造方法において、前駆体溶液に加熱によって揮散する
有機物を添加することを特徴とする請求項４乃至請求項
７に記載の超微粒貴金属分散酸化チタン薄膜の製造方
法。