JP5378659B2

JP5378659B2 - 貴金属担持方法

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Publication number: JP5378659B2
Application number: JP2007151742A
Authority: JP
Inventors: 城本武志; 松本茂二; 渥美健
Original assignee: Cataler Corp
Current assignee: Cataler Corp
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2027-06-07
Also published as: JP2008302304A

Description

本発明は、触媒の製造において基材へ貴金属を担持する貴金属担持方法に関する。

排ガス浄化用触媒として、少なくとも一方の端部に開口を有する孔を複数備え、前記孔は他方の端部と連通する基材と、その基材に形成された孔の表面を被覆する無機酸化物等からなるコート層と、コート層に担持される貴金属等の触媒成分と、から構成されるものがある。

従来、上述した排ガス浄化用触媒を製造する際には、貴金属溶液の槽中に、コート層を有する基材（担体）を浸漬することによって、コート層に貴金属を担持させていた（特許文献１参照）。
特開平９−１４１０９２号公報

しかしながら、上述した基材を浸漬する方法によると、担持される貴金属の量は、貴金属溶液の濃度，浸漬時間などにより定まるが、孔の表面のコート層に対する吸着速度の基材ごとの違いから、コート層に担持される貴金属の量が変化するため、目的とする量の貴金属を担持することが難しく、基材ごとの貴金属担持量のばらつきが大きくなるという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、基材への貴金属担持量のばらつきを低減する貴金属担持方法を提案する。

上述した問題点を解決するためになされた請求項１記載の貴金属担持方法は、少なくとも一方の端部Ａに開口を有する孔を複数備え、前記孔は他方の端部Ｂと連通する基材へ貴金属を担持させる貴金属担持方法であって、前記貴金属および増粘剤を含み、せん断速度４ｓｅｃ ^-1 における粘度が１０００〜７０００ｍＰａ・ｓである貴金属溶液を前記端部Ａに所定量供給し、前記端部Ａに供給された前記貴金属溶液を前記端部Ｂから吸引することで、前記孔の表面に前記貴金属溶液を伸展させる第１伸展工程を有することを特徴とする貴金属担持方法である。

このような貴金属担持方法によると、基材の端部Ａに供給された貴金属を含む貴金属溶液が端部Ｂへ吸引されることで、孔の表面に貴金属溶液が伸展される。貴金属溶液が余った場合には、端部Ｂから排出される。よって、上述した第１伸展工程後に基材に担持される貴金属量は、端部Ａに供給された貴金属量から、端部Ｂにて排出された貴金属量を差し引いた量（排出されない場合は、端部Ａに供給された量）となる。

そのため、このような貴金属担持方法では、孔の表面のコート層における吸着速度の影響などを受け難く、基材に担持される貴金属量を容易に調整することができるため、ロット間での貴金属担持量のばらつきを低減することができる。

また、吸着速度の影響を受け難いため、同一の基材における複数の孔間での貴金属担持量のばらつきも低減することができる。よって、供給した貴金属は各孔にほぼ均等に行き渡ることになるため、すべての孔に所定量以上の貴金属を担持させたいときでも、過剰に貴金属溶液を端部Ａへ供給する必要がないので、端部Ｂからの排出量は多くならない。
また、このような貴金属担持方法によると、端部Ａおよび端部Ｂにおいて供給された貴金属溶液を吸引した後に、粘度が低すぎるために基材の孔の表面に伸展した貴金属溶液が流れて垂れ落ちることや、流れた貴金属溶液が孔の表面に溜まって孔を閉塞することなどを抑制できる。さらに、貴金属溶液の粘度が高いことで、貴金属溶液に含まれる貴金属の分散がよくなること，および，基材に伸展した後における貴金属の孔内での移動が抑制されることから、貴金属担持量の基材の内部におけるばらつきも低減できる。

上記第１伸展工程において、端部Ａに供給された貴金属溶液を端部Ｂに吸引するタイミングは特に限定されない。例えば、端部Ａに貴金属溶液が供給されている際に、同時に吸引を行ってもよいし、端部Ａに貴金属溶液が所定量供給された後に、吸引を行ってもよい。

なお、ここでいう基材とは、触媒の基材として用いることができるものであればよい。例えば、セラミックス等の耐熱性材料からなり、軸方向に貫通孔が形成された複数のセルからなるハニカム形状のモノリス基材や、基材の軸方向の両端部において、各端部から他方の端部に向けて延びる孔が複数形成されており、各孔の側壁に形成される細孔を通して各孔が連通するフィルター基材、または、耐熱合金を用いた厚さ数十μｍの平板および波板を、交互に積層して巻き回して形成されるメタル基材、などが考えられる。

また、ここでいう貴金属溶液とは、貴金属が錯体を形成するなどして溶媒に溶解してなるものや、貴金属または貴金属化合物の微粒子が溶媒に混合してなるものなどが該当する。

ところで、請求項１に記載の貴金属担持方法を、請求項２に記載のような方法としてもよい。それは、請求項１の方法の後に、貴金属および増粘剤を含む貴金属溶液を前記端部Ｂに所定量供給し、前記端部Ｂに供給された前記貴金属溶液を前記端部Ａから吸引することで、前記孔の表面に前記貴金属溶液を伸展させる第２伸展工程を有する貴金属担持方法である。

このような貴金属担持方法によると、所定量の貴金属溶液を、第１伸展工程にて端部Ａから基材の孔の表面に伸展させた後、第２伸展工程にて端部Ｂからもその孔の表面に伸展させることができる。また、第１伸展工程にて貴金属溶液を伸展させたその部分の上に、第２伸展工程にて貴金属溶液を重ねて伸展することもできる。

また、この請求項２に記載の貴金属担持方法において、端部Ａおよび端部Ｂに供給される貴金属溶液は、それぞれ同じ貴金属を含む貴金属溶液であってもよいが、請求項３のように、前記第１伸展工程において前記孔の表面に伸展される前記貴金属溶液と、前記第２伸展工程において前記孔の表面に伸展される前記貴金属溶液とが、それぞれ異なる貴金属を含んでいるものであってもよい。

このような貴金属担持方法によると、それぞれの端部から基材の孔の表面に対して異なる貴金属溶液を伸展することができるため、端部Ａ側と端部Ｂ側で異なる貴金属を担持させることができる。さらに、それぞれの端部に供給される貴金属溶液における貴金属および増粘剤の濃度および量を調整して、基材の孔におけるそれぞれの端部から貴金属溶液が伸展する長さを調整することができるため、それぞれの端部から貴金属が担持される長さを調整することができる。また、第１伸展工程にて貴金属溶液を伸展させたその部分の上に、第２伸展工程にて異なる貴金属溶液を重ねて伸展することもできる。

ところで、上述した請求項１から請求項３に記載の貴金属担持方法において、貴金属溶液として、請求項４に記載のように、せん断速度３８０ｓｅｃ^-1における粘度が１００〜３００ｍＰａ・ｓであるものを用いてもよい。

このような貴金属担持方法によると、端部Ａおよび端部Ｂにおいて供給された貴金属溶液を吸引する際に、粘度が低すぎるために吸引により多くの貴金属溶液が排出されてしまうことや、粘度が高すぎるために基材の孔の表面に充分に貴金属溶液が伸展しないことなどの問題を発生させずに適切な吸引を行うことができる。

また、上述した請求項１から請求項４に記載の貴金属担持方法において、請求項５に記載のように、前記貴金属溶液のｐＨを２〜１０としてもよい。
このような貴金属担持方法によると、貴金属溶液の粘度を調整した後に長時間放置しても粘度の変化が小さいので、貴金属溶液を調製した直後でなくとも適切な貴金属の担持作業を行うことができる。

ところで、上述した請求項１から請求項５に記載の貴金属担持方法において、貴金属溶液に含まれる貴金属は、請求項６に記載のように、白金，パラジウム，ロジウムのいずれか１種または２種以上であるようにしてもよい。

このような貴金属担持方法によると、基材に対して白金，パラジウム，ロジウムのいずれか１種または２種以上を担持させることができる。

本発明の実施の形態を、実施例を用いて説明する。
［実施例１］
（貴金属担持装置）
本実施例１における貴金属担持装置１を、図１に基づいて説明する。

貴金属担持装置１は、貴金属錯体溶液１０を、ハニカム形状のモノリス基材２０における一方の端部２４に所定量保持する保持部材３０と、その貴金属錯体溶液１０を、モノリス基材２０の他方の端部２６から吸引する吸引部材４０と、端部２４に貴金属錯体溶液１０を所定量供給する供給部材５０と、からなる。

上記モノリス基材２０は、端部２４から端部２６に向けて貫通孔２２が形成された複数のセルにより構成されている。本実施例１における貫通孔２２の長さ（端部２４から端部２６までの長さ）は１５５ｍｍである。

また、保持部材３０は、モノリス基材２０の端部２４に被さって、供給部材５０より供給された貴金属錯体溶液１０を端部２４上に保持する。
また、吸引部材４０は、内部空間４２を有する基材受け部４４と、内部空間４２と配管４６を介して繋がる図示しない減圧装置と、配管４６の開閉を行うバルブ４８と、から構成される。基材受け部４４は、モノリス基材２０を挿入可能な開口が形成されている。この開口にモノリス基材２０を挿入すると、基材受け部４４とモノリス基材２０の側面との間に隙間がなくなるように密着し、端部２６が内部空間４２に到達する。

この状態でバルブ４８を開放すると、内部空間４２が減圧されることで、端部２４上に保持された貴金属錯体溶液１０が、貫通孔２２から端部２６方向に吸引される。本実施例では、貫通孔２２内を線速度１０〜５０ｍ／ｓで吸引する。なお、この貴金属担持装置１においては、各端部２４，２６を入れ替えても同様に操作できる。
（貴金属錯体溶液の調製）
上述した貴金属錯体溶液１０は、次に示す白金錯体の水溶液に、増粘剤を添加してなるものである。

白金（Ｐｔ）錯体の水溶液：Ｐｔ１ｇ相当
増粘剤：ＨＥＣ（ヒドロキシルエチルセルロース）１ｗｔ％
上記組成の貴金属錯体溶液１０の粘度は、せん断速度３８０ｓｅｃ^-1（以降「高せん断速度」はこの値を指すこととする）において１００ｍＰａ・ｓ、せん断速度４ｓｅｃ^-1（以降「低せん断速度」はこの値を指すこととする）において１０００ｍＰａ・ｓであった。これらの粘度は、粘度計ＴＶＥ−３０Ｈ（東機産業株式会社製）を用いて測定した。

なお、増粘剤は、ＨＥＣに替えて、カルボキシメチルセルロース，メチルセルロース，ポリビニルアルコール等の水溶性高分子を用いてもよい。
（貴金属担持方法）
本実施例１においては、まず、モノリス基材２０の一方の端部２４に保持部材３０が被さり、他方の端部２６が基材受け部４４に挿入されるようにセットした。

次に、供給部材５０より貴金属錯体溶液１０を所定量（Ｐｔ１ｇ相当）供給し、保持部材３０により、モノリス基材２０の一方の端部２４に保持した。
次に、バルブ４８を開放して内部空間４２を減圧し、端部２４上に保持された貴金属錯体溶液１０を貫通孔２２に吸引した。貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２において端部２４から端部２６まで拡がり、その一部が端部２６から排出された。
（結果）
セルの貫通孔２２全域（１５５ｍｍ）に亘ってＰｔを担持させることができた。また、吸引により担持されずに排出されたＰｔは、供給量の０．５％未満（Ｐｔ０．００５ｇ未満）であった。
［実施例２］
（貴金属担持装置）
本実施例２においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本実施例２における貴金属錯体溶液１０は、基本的には実施例１と同様であるが、ＨＥＣの添加量を１．５ｗｔ％とした。貴金属錯体溶液１０の粘度は、高せん断速度において２００ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において３０００ｍＰａ・ｓであった。
（貴金属担持方法）
本実施例２においては、実施例１と同様の貴金属担持方法を用いて２０個のモノリス基材２０にそれぞれＰｔを担持させ、モノリス基材２０間の担持量のばらつきを調べた。

すべてのモノリス基材２０において、貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２において端部２４から端部２６まで拡がり、その一部が端部２６から排出された。
（結果）
全てのモノリス基材２０において、セルの貫通孔２２全域（１５５ｍｍ）に亘ってＰｔを担持させることができた。また、吸引により担持されずに排出されたＰｔは、供給量の０．５％未満（Ｐｔ０．００５ｇ未満）であった。

また、２０個のモノリス基材２０におけるＰｔ担持量のばらつきの度合を示す値４σは２％であった。ここで、σは標準偏差である。
［実施例３］
（貴金属担持装置）
本実施例３においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本実施例３における貴金属錯体溶液１０は、基本的には実施例１と同様であるが、ＨＥＣの添加量を２ｗｔ％とした。貴金属錯体溶液１０の粘度は、高せん断速度において３００ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において７０００ｍＰａ・ｓであった。
（貴金属担持方法）
本実施例３においては、実施例１と同様の貴金属担持方法を用いてモノリス基材２０に対する貴金属の担持操作を行った。貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２において端部２４から端部２６まで拡がり、その一部が端部２６から排出された。
（結果）
セルの貫通孔２２全域（１５５ｍｍ）に亘ってＰｔを担持させることができた。また、吸引により担持されずに排出されたＰｔは、供給量の０．５％未満（Ｐｔ０．００５ｇ未満）であった。
［実施例４］
（貴金属担持装置）
本実施例４においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本実施例４においては、実施例１と同様の貴金属錯体溶液１０を用いた。
（貴金属担持方法）
本実施例４においては、まず、モノリス基材２０の一方の端部２４に保持部材３０が被さり、他方の端部２６が基材受け部４４に挿入されるようにセットした。

次に、供給部材５０より貴金属錯体溶液１０を所定量（Ｐｔ０．５ｇ相当）供給し、保持部材３０により、モノリス基材２０の一方の端部２４に保持した。
次に、バルブ４８を開放して内部空間４２を減圧し、貴金属錯体溶液１０を貫通孔２２に吸引した。貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２における端部２４から７８±１２ｍｍの位置まで拡がった。端部２６から排出された貴金属錯体溶液１０はなかった。

次に、モノリス基材２０を取り外し、上述したものとは反対に、一方の端部２４が基材受け部４４に挿入され、他方の端部２６に保持部材３０が被さるようにセットし直した。
次に、供給部材５０より貴金属錯体溶液１０を所定量（Ｐｔ０．５ｇ相当）供給し、保持部材３０により、モノリス基材２０の他方の端部２６に保持した。

次に、バルブ４８を開放して内部空間４２を減圧し、貴金属錯体溶液１０を貫通孔２２に吸引した。貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２における端部２６から７８±１２ｍｍの位置まで拡がった。端部２４から排出された貴金属錯体溶液１０はなかった。
（結果）
セルの貫通孔２２における端部２４から７８±１２ｍｍの位置までＰｔを担持させることができ、端部２６から７８±１２ｍｍの位置までＰｔを担持させることができた。つまり、セルの貫通孔２２全域（１５５ｍｍ）に亘ってＰｔを担持させることができた。また、吸引によりモノリス基材２０に担持されずに排出されたＰｔはなかった。
［実施例５］
（貴金属担持装置）
本実施例５においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本実施例５においては、実施例２と同様の貴金属錯体溶液１０を用いた。
（貴金属担持方法）
本実施例５においては、実施例４と同様の貴金属担持方法を用いてモノリス基材２０に対する貴金属の担持操作を行った。その際、端部２４に保持された貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２における端部２４から７８±１２ｍｍの位置まで拡がった。また、端部２６に保持された貴金属錯体溶液１０は、吸引により端部２６から７８±１２ｍｍの位置まで拡がった。端部２４または端部２６から排出された貴金属錯体溶液１０はなかった。
（結果）
セルの貫通孔２２における端部２４から７８±１２ｍｍの位置までＰｔを担持させることができ、端部２６から７８±１２ｍｍの位置までＰｔを担持させることができた。つまり、セルの貫通孔２２全域（１５５ｍｍ）に亘ってＰｔを担持させることができた。また、吸引によりモノリス基材２０に担持されずに排出されたＰｔはなかった。
［実施例６］
（貴金属担持装置）
本実施例６においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本実施例６における貴金属錯体溶液１０は、基本的には実施例２と同様であるが、貴金属錯体溶液１０中のＰｔ濃度を２０％増加させることで、貴金属錯体溶液１０の粘度を、高せん断速度において３００ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において７０００ｍＰａ・ｓに調整した。
（貴金属担持方法）
本実施例６においては、実施例１と同様の貴金属担持方法を用いてモノリス基材２０に対する貴金属の担持操作を行った。なお、貴金属錯体溶液１０中のＰｔ濃度が高い分、供給する貴金属錯体溶液１０の量を少なくして、供給される総Ｐｔ量を実施例１と同様に１ｇとした。貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２における端部２４から２０±３ｍｍの位置まで拡がった。端部２６から排出された貴金属錯体溶液１０はなかった。
（結果）
セルの貫通孔２２における端部２４から２０±３ｍｍの位置までＰｔを担持させることができた。また、吸引によりモノリス基材２０に担持されずに排出されたＰｔはなかった。
［実施例７］
（貴金属担持装置）
本実施例７においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本実施例７における貴金属錯体溶液１０は、基本的には実施例２と同様であるが、貴金属錯体溶液１０中のＰｔ濃度を２０％減少させることで、貴金属錯体溶液１０の粘度を、高せん断速度において１００ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において１０００ｍＰａ・ｓに調整した。
（貴金属担持方法）
本実施例７においては、実施例１と同様の貴金属担持方法を用いてモノリス基材２０に対する貴金属の担持操作を行った。なお、貴金属錯体溶液１０中のＰｔ濃度が低い分、供給する貴金属錯体溶液１０の量を多くして、供給される総Ｐｔ量を実施例１と同様に１ｇとした。貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２における端部２４から１００±１５ｍｍの位置まで拡がった。端部２６から排出された貴金属錯体溶液１０はなかった。
（結果）
セルの貫通孔２２における端部２４から１００±１５ｍｍの位置までＰｔを担持させることができた。また、吸引によりモノリス基材２０に担持されずに排出されたＰｔはなかった。
［実施例８］
（貴金属担持装置）
本実施例８においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本実施例８においては、次に示す組成の貴金属錯体溶液１０Ａおよび１０Ｂを調製した。
（貴金属錯体溶液１０Ａ）
パラジウム（Ｐｄ）錯体の水溶液：Ｐｄ０．５ｇ相当
増粘剤：ＨＥＣ１ｗｔ％
上記組成の貴金属錯体溶液１０Ａの粘度は、高せん断速度において１００ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において１０００ｍＰａ・ｓであった。
（貴金属錯体溶液１０Ｂ）
Ｐｔおよびロジウム（Ｒｈ）錯体の水溶液：Ｐｔ・Ｒｈ合計０．５ｇ相当
増粘剤：ＨＥＣ１ｗｔ％
上記組成の貴金属錯体溶液１０Ａの粘度は、高せん断速度において１００ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において１０００ｍＰａ・ｓであった。
（貴金属担持方法）
本実施例８においては、まず、モノリス基材２０の一方の端部２４に保持部材３０が被さり、他方の端部２６が基材受け部４４に挿入されるようにセットした。

次に、供給部材５０より貴金属錯体溶液１０Ａを所定量（Ｐｄ０．５ｇ相当）供給し、保持部材３０により、モノリス基材２０の一方の端部２４に保持した。
次に、バルブ４８を開放して内部空間４２を減圧し、貴金属錯体溶液１０Ａを貫通孔２２に吸引した。貴金属錯体溶液１０Ａは、吸引により貫通孔２２における端部２４から７８±１２ｍｍの位置まで拡がった。端部２６から排出された貴金属錯体溶液１０Ａはなかった。

次に、モノリス基材２０を取り外し、上述したものとは反対に、一方の端部２４が基材受け部４４に挿入され、他方の端部２６に保持部材３０が被さるようにセットし直した。
次に、供給部材５０より貴金属錯体溶液１０Ｂを所定量（Ｐｔ・Ｒｈ合計０．５ｇ相当）供給し、保持部材３０により、モノリス基材２０の他方の端部２６に保持した。

次に、バルブ４８を開放して内部空間４２を減圧し、貴金属錯体溶液１０Ｂを貫通孔２２に吸引した。貴金属錯体溶液１０Ｂは、吸引により貫通孔２２における端部２６から７８±１２ｍｍの位置まで拡がった。端部２４から排出された貴金属錯体溶液１０Ｂはなかった。
（結果）
セルの貫通孔２２における端部２４から７８±１２ｍｍの位置までＰｄを担持させることができ、端部２６から７８±１２ｍｍの位置までＰｔおよびＲｈを担持させることができた。また、吸引によりモノリス基材２０に担持されずに排出された貴金属はなかった。
［実施例９］
（貴金属担持装置）
本実施例９においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本実施例９においては、基本的に実施例８と同様の貴金属錯体溶液１０Ａおよび１０Ｂを用いたが、ＨＥＣの添加量を２ｗｔ％とした。貴金属錯体溶液１０Ａおよび１０Ｂの粘度は、いずれも高せん断速度において３００ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において７０００ｍＰａ・ｓであった。
（貴金属担持方法）
本実施例９においては、実施例８と同様の貴金属担持方法を用いてモノリス基材２０に対する貴金属の担持操作を行った。その際、端部２４に保持された貴金属錯体溶液１０Ａは、吸引により貫通孔２２における端部２４から７８±１２ｍｍの位置まで拡がった。また、端部２６に保持された貴金属錯体溶液１０Ｂは、吸引により貫通孔２２における端部２６から７８±１２ｍｍの位置まで拡がった。貴金属錯体溶液１０Ａおよび１０Ｂのいずれも、端部２４または端部２６から排出されなかった。
（結果）
セルの貫通孔２２における端部２４から７８±１２ｍｍの位置までＰｄを担持させることができ、端部２６から７８±１２ｍｍの位置までＰｔおよびＲｈを担持させることができた。また、吸引によりモノリス基材２０に担持されずに排出された貴金属はなかった。
［実施例１０］
本実施例１０においては、まず、実施例２と同様の貴金属錯体溶液１０を７個準備した。そして、その貴金属錯体溶液１０のｐＨを１，２，４，６，８，１０，１１に調整して２４時間放置し、それぞれの粘度の変化を調べると共に、実施例１と同様の貴金属担持装置１および貴金属担持方法を用いて貴金属の担持操作を行った。
（結果）
各ｐＨの貴金属錯体溶液１０を２４時間放置した後の粘度を図２に示す。図２（ａ）は高せん断速度における粘度を示し、図２（ｂ）は低せん断速度における粘度を示す。

ｐＨ１の貴金属錯体溶液１０では、高せん断速度における粘度が６０ｍＰａ・ｓとなり、低せん断速度における粘度が８００ｍＰａ・ｓとなった。そして、モノリス基材２０にＰｔを担持させる操作を行ったところ、５０％のＰｔ（Ｐｔ０．５ｇ相当）が担持されずに排出された。

また、ｐＨ１１の貴金属錯体溶液１０では、高せん断速度における粘度が７０ｍＰａ・ｓとなり、低せん断速度における粘度が８５０ｍＰａ・ｓとなった。そして、モノリス基材２０にＰｔを担持させる操作を行ったところ、４０％のＰｔ（Ｐｔ０．４ｇ相当）が担持されずに排出された。

また、その他のｐＨ値に調製された貴金属錯体溶液１０においては、実施例１と同様の結果となった。
［参考例１］
（貴金属担持装置）
本参考例１においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本参考例１における貴金属錯体溶液１０は、基本的には実施例１と同様であるが、ＨＥＣの添加量を０．５ｗｔ％とした。貴金属錯体溶液１０の粘度は、高せん断速度において５０ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において６００ｍＰａ・ｓであった。
（貴金属担持方法）
本参考例１においては、実施例１と同様の貴金属担持方法を用いてモノリス基材２０に対する貴金属の担持操作を行った。貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２において端部２４から端部２６まで拡がり、その一部が端部２６から排出された。
（結果）
セルの貫通孔２２全域（１５５ｍｍ）に亘ってＰｔを担持させることができた。しかし、吸引により約７０％のＰｔ（Ｐｔ０．７ｇ相当）が担持されずに排出された。
［参考例２］
（貴金属担持装置）
本参考例２においては、実施例１と同様の貴金属担持装置１を用いた。
（貴金属錯体溶液の調製）
本参考例２における貴金属錯体溶液１０は、基本的には実施例１と同様であるが、ＨＥＣの添加量を２．５ｗｔ％とした。貴金属錯体溶液１０の粘度は、高せん断速度において４５０ｍＰａ・ｓ、低せん断速度において１００００ｍＰａ・ｓであった。
（貴金属担持方法）
本参考例２においては、実施例１と同様の貴金属担持方法を用いてモノリス基材２０に対する貴金属の担持操作を行った。貴金属錯体溶液１０は、吸引により貫通孔２２における端部２４から１３０±２０ｍｍの位置まで拡がった。排出された貴金属錯体溶液１０はなかった。
（結果）
セルの貫通孔２２における端部２４から１３０±２０ｍｍの位置までＰｔを担持させることができたが、貫通孔２２全域にはＰｔを担持できなかった。また、吸引によりモノリス基材２０に担持されずに排出されたＰｔはなかった。
［比較例］
本比較例においては、Ｐｔを含む貴金属錯体溶液の槽に２０個のモノリス基材２０を浸漬させて、Ｐｔを担持させ、モノリス基材２０間の担持量のばらつきを調べた。
（結果）
２０個のモノリス基材２０におけるＰｔ担持量のばらつきの度合を示す値４σは８％であった。
［効果］
実施例１〜９，参考例１，２および比較例の結果一覧を表１に示す。

表１から分かるように、上述した実施例１〜９の貴金属担持方法では、貫通孔２２表面のコート層における吸着速度の影響を受けず、モノリス基材２０に担持される貴金属量を容易に調整することができる。すなわち、上記各実施例においては、排出される貴金属量が非常に少なく、端部２４および端部２６に保持した貴金属はほぼ全量担持されているため、端部２４および端部２６に保持する量を調整することで貴金属の担持量を調整できる。

また、実施例２の貴金属担持方法では、端部２４，２６に保持した量の貴金属がほぼ全量担持されることから、モノリス基材２０への貴金属担持量のばらつきを低減することができる。実施例２において、ばらつきの度合を示す値４σは２％であった。それに対し、比較例では、４σは８％とばらつきが大きくなった。

また、実施例４，５の貴金属担持方法によると、所定量の貴金属錯体溶液１０を、端部２４から貫通孔２２表面に伸展させた後、端部２６からも貫通孔２２表面に伸展させることができる。よって、目的とする量の貴金属を担持させるために必要な貴金属錯体溶液１０を、端部２４および端部２６の２箇所に２度に分けて保持することができるため、それぞれの端部に保持される貴金属錯体溶液１０の量は、一度の吸引工程のみで吸引する場合に比べて少なくすることができる。

そのため、２度の吸引工程にて排出される貴金属錯体溶液１０の量を少なくでき、排出される貴金属量も少なくできることで、２度の保持工程にて保持された貴金属錯体溶液１０に含まれる貴金属の排出ロスを小さくすることができるので、貴金属の担持量をより目的の値に近づけることができ、モノリス基材２０ごとのばらつきをさらに少なくできる。さらに、実施例８，９の貴金属担持方法では、端部２４および端部２６それぞれから貫通孔２２表面に対して異なる貴金属を担持させることができる。

また、実施例１〜９の貴金属担持方法のように、高せん断速度における貴金属錯体溶液１０の粘度を１００〜３００ｍＰａ・ｓとすることで、端部２４および端部２６において保持された貴金属錯体溶液１０を吸引する際に、粘度が低すぎるために吸引により多くの貴金属錯体溶液１０が排出されてしまうことや、粘度が高すぎるために貫通孔２２表面に充分に貴金属錯体溶液１０が伸展しないことなどの問題を発生させずに適切な吸引を行うことができる。

また、低せん断速度における貴金属錯体溶液１０の粘度を１０００〜７０００ｍＰａ・ｓとすることで、端部２４および端部２６において保持された貴金属錯体溶液１０を吸引した後に、粘度が低すぎることにより貫通孔２２表面に伸展した貴金属錯体溶液１０が流れて垂れ落ちることや、流れた貴金属錯体溶液１０が貫通孔２２表面に溜まって貫通孔２２を閉塞することを抑制できる。さらに、貴金属錯体溶液１０の粘度が高いことで、貴金属錯体溶液１０に含まれる貴金属の分散がよくなり、また、モノリス基材２０に伸展した後における貴金属の貫通孔２２内での移動が抑制されるので、貴金属担持量のモノリス基材２０内部におけるばらつきも低減できる。

また、実施例１０の貴金属担持方法のように、貴金属錯体溶液１０のｐＨを２〜１０とすることで、粘度を調整した後に長時間放置しても粘度の変化が小さくなり、貴金属錯体溶液１０を調製した直後でなくとも適切な貴金属の担持作業を行うことができる。

また、上述した貴金属担持方法によると、モノリス基材２０に対して白金，パラジウム，ロジウムのいずれか１種または２種以上を担持させることができる。
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることは言うまでもない。

例えば、上記実施例８，９においては、貴金属錯体溶液１０Ａ，１０Ｂとして、それぞれが同量の貴金属（いずれも０．５ｇ）を含み、それぞれが同じ粘度であるものを用いる方法を例示した。しかし、これらの貴金属錯体溶液１０Ａ，１０Ｂに含まれる貴金属の量は同量でなくともよく、また、それぞれの粘度が異なっていてもよい。そのようにすることで、貴金属錯体溶液１０Ａ，１０Ｂの貴金属の濃度，粘度，端部２４および端部２６に保持する溶液の量に応じて、貫通孔２２におけるそれぞれの端部から貴金属錯体溶液１０Ａ，１０Ｂが伸展する長さを調整することができる。

また、貫通孔２２表面において貴金属錯体溶液１０Ａが既に伸展している部分の上に、貴金属錯体溶液１０Ｂを重ねるように伸展させてもよい。
また、上記各実施例においては、貴金属錯体溶液１０を、モノリス基材２０の端部（端部２４または端部２６）に供給して保持した後、吸引を行う方法を例示した。しかし、端部に供給された貴金属錯体溶液１０を吸引するタイミングは特に限定されない。例えば、端部に貴金属錯体溶液１０が供給されている際に、同時に吸引を行うこととしてもよい。

また、上記各実施例においては、貴金属を担持させる基材として、ハニカム状のモノリス基材２０を用いるものを例示した。しかし、貴金属を担持させて触媒の基材として用いることができる基材であれば、上記の基材に限定されない。例えば、基材の軸方向の両端部において、各端部から他方の端部に向けて延びる孔が複数形成されており、各孔の側壁に形成される細孔を通して各孔が連通するフィルター基材や、耐熱合金を用いた厚さ数十μｍの平板および波板を、交互に積層して巻き回して形成されるメタル基材などを用いてもよい。

また、上記各実施例においては、モノリス基材２０に貴金属を担持させるための貴金属溶液として、白金，パラジウム，ロジウムの錯体が溶解した貴金属錯体溶液１０を用いる方法を例示した。しかし、基材に貴金属を担持させることができれば、貴金属溶液は、貴金属が溶媒に溶解しているものには限定されない。例えば、貴金属または貴金属化合物の微粒子が溶媒に混合してなるものなどを用いて、貴金属を担持させてもよい。

本発明の貴金属担持装置を示す側面図ｐＨと粘度の関係を示す図

符号の説明

１…貴金属担持装置、１０，１０Ａ，１０Ｂ…貴金属錯体溶液、２０…モノリス基材、２２…貫通孔、２４，２６…端部、３０…保持部材、４０…吸引部材、４２…内部空間、４４…基材受け部、４６…配管、４８…バルブ、５０…供給部材。

Claims

少なくとも一方の端部Ａに開口を有する孔を複数備え、前記孔は他方の端部Ｂと連通する基材へ貴金属を担持させる貴金属担持方法であって、
前記貴金属および増粘剤を含み、せん断速度４ｓｅｃ^−１における粘度が１０００〜７０００ｍＰａ・ｓである貴金属溶液を前記端部Ａに所定量供給し、前記端部Ａに供給された前記貴金属溶液を前記端部Ｂから吸引することで、前記孔の表面に前記貴金属溶液を伸展させる第１伸展工程を有する
ことを特徴とする貴金属担持方法。
貴金属および増粘剤を含む貴金属溶液を前記端部Ｂに所定量供給し、前記端部Ｂに供給された前記貴金属溶液を前記端部Ａから吸引することで、前記孔の表面に前記貴金属溶液を伸展させる第２伸展工程を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の貴金属担持方法。
前記第１伸展工程において前記孔の表面に伸展される前記貴金属溶液と、前記第２伸展工程において前記孔の表面に伸展される前記貴金属溶液とが、それぞれ異なる貴金属を含んでいる
ことを特徴とする請求項２に記載の貴金属担持方法。
前記貴金属溶液として、せん断速度３８０ｓｅｃ^−１における粘度が１００〜３００ｍＰａ・ｓであるものを用いる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の貴金属担持方法。
前記貴金属溶液のｐＨを２〜１０とする
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の貴金属担持方法。
前記貴金属は、白金，パラジウム，ロジウムのいずれか１種または２種以上である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の貴金属担持方法。