特許ウォッチ

公開番号2025088082
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023202532
出願日2023-11-30
発明の名称触媒構造体および触媒構造体の製造方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B01J 35/53 20240101AFI20250604BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】製造や取り扱いが容易で、比表面積が大きい触媒構造体およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】原料を改質する改質反応に用いられる触媒構造体であって、コア層、前記コア層の両面に設けられている第1マスク層および第2マスク層、ならびに、これらの各層を貫通する複数の貫通孔を有する基板と、第1金属元素を含み、前記貫通孔の内壁を含む前記基板の表面を被覆する被膜と、第2金属元素を含み、前記被膜に接触する複数の粒状体と、を備えることを特徴とする触媒構造体。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
原料を改質する改質反応に用いられる触媒構造体であって、
コア層、前記コア層の両面に設けられている第１マスク層および第２マスク層、ならびに、これらの各層を貫通する複数の貫通孔を有する基板と、
第１金属元素を含み、前記貫通孔の内壁を含む前記基板の表面を被覆する被膜と、
第２金属元素を含み、前記被膜に接触する複数の粒状体と、
を備えることを特徴とする触媒構造体。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記コア層は、シリコンを含み、
前記第１マスク層および前記第２マスク層は、酸化ケイ素を含む請求項１に記載の触媒構造体。
【請求項３】
前記貫通孔の平均内径は、１μｍ以上３００μｍ以下である請求項１または２に記載の触媒構造体。
【請求項４】
前記第１マスク層および前記第２マスク層の各平均厚さは、０．５μｍ以上１０μｍ以下である請求項１または２に記載の触媒構造体。
【請求項５】
前記被膜の平均厚さは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項１または２に記載の触媒構造体。
【請求項６】
前記粒状体の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項１または２に記載の触媒構造体。
【請求項７】
前記第１金属元素は、Ｃｕ、ＰｔまたはＩｎであり、
前記第２金属元素は、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｚｎ、ＭｏまたはＴｉである請求項１または２に記載の触媒構造体。
【請求項８】
原料を改質する改質反応に用いられる触媒構造体の製造方法であって、
コア層、ならびに、前記コア層の両面に設けられている第１マスク層および第２マスク層、を有する基板を用意する準備工程と、
前記基板にレーザー光照射処理を行うことにより、前記基板を貫通する変質部を形成するレーザー光照射工程と、
前記基板にエッチング処理を行うことにより、前記変質部を除去し、前記基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
第１金属元素を含む被膜を、前記基板の表面および前記貫通孔の内壁に形成する被膜形成工程と、
第２金属元素を含む複数の粒状体を、前記被膜上に形成する粒状体形成工程と、
を有することを特徴とする触媒構造体の製造方法。
【請求項９】
前記コア層は、シリコンを含み、
前記第１マスク層および前記第２マスク層は、酸化ケイ素を含む請求項８に記載の触媒構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記粒状体形成工程は、原子層堆積法により前記粒状体を形成する処理を含む請求項８または９に記載の触媒構造体の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒構造体および触媒構造体の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
原料を改質して改質物を得る改質反応においては、反応効率を高める触媒が用いられる。触媒は、担体とそれに担持された活性物質とを有する。改質反応の反応効率を高める方法として、触媒の比表面積を大きくすることにより、原料と触媒活性点との接触効率を高める方法がある。一方、比表面積の大きい触媒は、形状が不安定な場合が多く、取り扱いが難しいという課題を抱えている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、原料の改質に用いられるゼオライト触媒が開示されている。このゼオライト触媒は、ゼオライトと、アルカリ土類金属およびケイ素を含む化合物と、の混合物を含有している。このようなゼオライト触媒は、粉末状のゼオライトと化合物を混練し、押出成形した後、焼成することにより製造される。これにより、比表面積が大きく、工業的に使用しやすい形状の触媒が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１３６７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のゼオライト触媒は、粉末状のゼオライトと化合物との混合物を成形し、焼成する工程を経て製造される。このため、このような触媒の製造には、大規模な製造設備が必要となり、製造難易度が高い。
【０００６】
そこで、製造や取り扱いが容易で、比表面積が大きい触媒構造体の実現が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の適用例に係る触媒構造体は、
原料を改質する改質反応に用いられる触媒構造体であって、
コア層、前記コア層の両面に設けられている第１マスク層および第２マスク層、ならびに、これらの各層を貫通する複数の貫通孔を有する基板と、
第１金属元素を含み、前記貫通孔の内壁を含む前記基板の表面を被覆する被膜と、
第２金属元素を含み、前記被膜に接触する複数の粒状体と、
を備える。
【０００８】
本発明の適用例に係る触媒構造体の製造方法は、
原料を改質する改質反応に用いられる触媒構造体の製造方法であって、
コア層、ならびに、前記コア層の両面に設けられている第１マスク層および第２マスク層、を有する基板を用意する準備工程と、
前記基板にレーザー光照射処理を行うことにより、前記基板を貫通する変質部を形成するレーザー光照射工程と、
前記基板にエッチング処理を行うことにより、前記変質部を除去し、前記基板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
第１金属元素を含む被膜を、前記基板の表面および前記貫通孔の内壁に形成する被膜形成工程と、
第２金属元素を含む複数の粒状体を、前記被膜上に形成する粒状体形成工程と、
を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る触媒構造体を示す部分断面図である。
図１に示す触媒構造体を製造する方法を説明するための工程図である。
図２に示す触媒構造体の製造方法を説明するための断面図である。
図２に示す触媒構造体の製造方法を説明するための断面図である。
図２に示す触媒構造体の製造方法を説明するための断面図である。
図２に示す触媒構造体の製造方法を説明するための断面図である。
図２に示す触媒構造体の製造方法を説明するための断面図である。
図２に示す触媒構造体の製造方法を説明するための断面図である。
図２に示す触媒構造体の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の触媒構造体および触媒構造体の製造方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許