專利名稱：：金屬基材、金屬基材的制造方法以及催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及金屬基材、該金屬基材的制造方法以及催化劑，更具體地，涉及表面結(jié)構(gòu)為表面部分含有鋁且形成有凹部和凸部中至少一種的金屬基材、該金屬基材的制造方法以及使用該金屬基材的催化劑。
背景技術(shù)：
：目前，已對利用含有貴金屬的催化劑層形成用漿料均勻涂覆金屬載體進(jìn)行了研究(如專利文件1和2中所披露的)。專利文件l:特開平10-2603號公報專利文件2:特開平8-332394號公報
發(fā)明內(nèi)容然而，當(dāng)利用含貴金屬的催化劑層形成用漿料涂覆金屬載體時，金屬箔與該漿料相斥，由此帶來所形成的催化劑層不平整的問題。所形成的催化劑層的不平整導(dǎo)致附著性劣化，由此進(jìn)一步造成如催化劑層剝離和催化劑性能下降等問題。針對常規(guī)技術(shù)遇到的上述問題，本發(fā)明的目的是提供金屬基材、該金屬基材的制造方法以及使用該金屬基材的催化劑，不僅該金屬基材與催化劑層形成用漿料的附著性可得到改善，而且該金屬基材與所形成的催化劑層的附著性也可得到改善。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了積極地研究和開發(fā)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述目的可如下實現(xiàn)使用表面部分含有鋁且形成有多個凹部和多個凸部中至少一種的金屬基材，并設(shè)計該金屬基材，使得從上方觀察該金屬基材的表面時由凹部和凸部中至少一種形成的平面圖案為鱗狀(SCALE-LIKE)圖案，從而完成本發(fā)明。本發(fā)明的金屬基材包括含有鋁的表面部分，其中該金屬基材在其表面形成有多個凹部和多個凸部中的至少一種，從而從該金屬基材表面上方觀察時具有由凹部和凸部中至少一種形成的平面圖案。該平面圖案為鱗狀圖案。此外，本發(fā)明的金屬基材的第一實施方案在金屬基材的整個表面部分含有鋁。此外，本發(fā)明的金屬基材的第二實施方案在其表面部分具有羥基，其中根據(jù)利用紅外光譜分析測量的吸光度，羥基的存在量不少于0.01。此外，本發(fā)明的金屬基材的第三實施方案在金屬基材的整個表面形成有多個凹部和多個凸部中的至少一種。此外，在本發(fā)明的金屬基材的第四實施方案中，形成鱗狀圖案的凹部和凸部中的至少一種具有100-500nm的直徑(形成圓形時)或長軸(形成橢圓形時)。此外，本發(fā)明的催化劑含有上述金屬基材；和催化物質(zhì)。此外，本發(fā)明的制造金屬基材的方法包括在將至少含有鋁的金屬基材浸于醇類溶劑或烴類溶劑的同時，利用超聲波或微波對該金屬基材進(jìn)行處理。根據(jù)本發(fā)明，金屬基材包括含有鋁的表面部分。此外，該金屬基材在其表面形成有多個凹部和多個凸部中的至少一種，從而從金屬基材表面上方觀察時金屬基材具有由凹部和凸部中至少一種形成的平面圖案，其中該平面圖案為鱗狀圖案。由此，可以提供金屬基材、該金屬基材的制造方法和使用該金屬基材的催化劑，不僅該金屬基材與催化劑層形成用漿料的附著性可得到改善，而且該金屬基材與所形成的催化劑層的附著性也可得到改善。具體實施例方式以下將討論本發(fā)明的金屬基材。在本說明書和權(quán)利要求書中，所有濃度、含量等的百分比(％)均以質(zhì)量計，除非另有規(guī)定。如上所述，本發(fā)明的金屬基材包括含有鋁的表面部分。此外，該金屬基材在其表面形成有多個凹部和多個凸部中的至少一種，從而從該金屬基材表面上方觀察時金屬基材具有由凹部和凸部中至少一種形成的平面圖案，其中該平面圖案為鱗狀圖案。通過這種布置，不僅可以改善金屬基材與催化劑層形成用漿料的附著性，還可以改善金屬基材與所形成的催化劑層的附著性。此外，含鋁的氧化物是催化成分的典型基體材料并可僅僅承載催化成分。"金屬基材的表面部分"是從金屬基材的最外層表面至深約4nm的部分。此外，金屬基材的實例為金屬纖維、金屬箔、金屬濾片、金屬載體等；然而，金屬基材不限于上述形狀。金屬箔例如可為篩網(wǎng)狀金屬。另外，金屬濾片的實例是通過造紙法由金屬纖維形成的金屬濾片和由金屬發(fā)泡體形成的金屬濾片。此外，金屬載體的實例是組合金屬箔形成的一體式金屬載體。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是整個表面部分含有鋁。通過形成這種結(jié)構(gòu)，不僅可以進(jìn)一步改善與催化劑層形成用漿料的附著性，還可以進(jìn)一步改善與所形成的催化劑層的附著性，另外可以在金屬基材如金屬纖維和金屬箔的整個表面更均勻地形成催化劑層。另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是金屬基材的表面部分具有羥基。根據(jù)利用紅外光譜分析測量的吸光度，輕基的存在量優(yōu)選不小于0.01，較優(yōu)選大于O.Ol，更優(yōu)選大于0.015。當(dāng)根據(jù)利用紅外光譜分析測量的吸光度得到的表面部分中羥基的存在量不小于0.01時，不僅可進(jìn)一步改善與催化劑層形成用漿料的附著性，還可進(jìn)一步改善與所形成的催化劑層的附著性。本說明書中所述的吸光度根據(jù)使用未處理金屬基材(以下將進(jìn)行描述)作為零標(biāo)準(zhǔn)測量的基線校準(zhǔn)值確定。在本發(fā)明中，更優(yōu)選的是，在金屬基材的整個表面形成凹部和凸部中的至少一種或形成凹部和凸部兩者。通過使用這種結(jié)構(gòu)，不僅可以進(jìn)一步改善與催化劑層形成用漿料的附著性，還可以改善與所形成的催化劑層的附著性，另外可以在金屬基材如金屬纖維和金屬箔的整個表面更均勻地形成催化劑層。在本發(fā)明中，更優(yōu)選的是，形成金屬基材的鱗狀圖案的凹部和凸部中的至少一種具有100-500nm的直徑(當(dāng)形成圓形時)或長軸(當(dāng)形成橢圓形時)。通過使用這種結(jié)構(gòu)，不僅可以進(jìn)一步改善與催化劑層形成用漿料的附著性，還可以進(jìn)一步改善與所形成的催化劑層的附著性，另外可以在金屬基材如金屬纖維和金屬箔的整個表面更均勻地形成催化劑層。當(dāng)直徑或長軸小于100nm時，可能降低改善附著性的效果。當(dāng)直徑或長軸大于500nm時，可能使催化劑層堵塞。當(dāng)鱗狀圖案中假想鱗片沒有任何隱藏在相鄰鱗片下面的部分，從而形成圓或橢圓時，"直徑(當(dāng)形成圓形時)或長軸(當(dāng)形成橢圓形時)"是指圓的直徑或橢圓的長軸。另外，當(dāng)假想鱗片具有隱藏在相鄰鱗片下面的任意部分時，適當(dāng)補(bǔ)充所述部分的輪廓以形成圓或橢圓時，表示圓的直徑或橢圓的長軸。隨后，對本發(fā)明的催化劑進(jìn)行描述。如上所述，本發(fā)明的催化劑含有上述本發(fā)明的金屬基材和催化物質(zhì)。通過采用這種結(jié)構(gòu)，催化物質(zhì)的附著性得到改善，另外催化性能也易于改善。催化劑實施方案的實例是廢氣凈化催化劑，其包括承載催化劑的金屬載體，該金屬載體是上述金屬基材的一種實例；和催化劑層，該催化劑層形成在金屬載體所具有的金屬箔表面上并含有作為催化物質(zhì)一種實例的貴金屬。通過采用這種結(jié)構(gòu)，所形成的含有貴金屬的催化劑層的附著性得到改善。催化劑層成分的實例為貴金屬，例如鉑、鈀和銠；含有鈰、鋯、堿金屬、堿土金屬等能夠作為助催化劑的氧化物；以及含有氧化鋁等并用作基體的氧化物。然而，所述實例不限于此?，F(xiàn)對制造本發(fā)明的金屬載體的方法進(jìn)行描述。制造上述本發(fā)明的金屬載體的方法是制造本發(fā)明的金屬載體的方法的一個實例并包括下述步驟在將至少含有鋁的金屬基材(或未處理金屬基材)浸于醇類溶劑或烴類溶劑的同時，利用超聲波或微波對該金屬基材進(jìn)行處理，從而獲得所需的金屬基材。優(yōu)選的是，未處理金屬基材含有鋁。對其它成分沒有特殊限制，可以是已知成分，例如由鐵素體不銹鋼(可獲自JFESteelCorporation,商品名為R20-5USR，組成為碳、硅、錳、鉻、鋁和鑭系)形成的金屬載體；可獲自CALSONICKANSEICORPORATION,EMITEC或USUIKOGYO等的金屬載體；以及由含鋁的鐵素體不銹鋼形成的金屬濾片、金屬箔和金屬纖維7等。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可容易地獲得不僅與催化劑層形成用漿料的附著性得到改善而且與所形成的催化劑層的附著性也得到改善的金屬基材。在通過超聲波處理產(chǎn)生的空蝕作用提供具有高溫狀態(tài)的場(類似于進(jìn)行熱處理時的高溫狀態(tài)的場)的情況下，當(dāng)醇類溶劑和金屬基材之間發(fā)生還原/氧化反應(yīng)而在金屬基材的表面部分析出鋁時，可除去存在于金屬基材表面的氣泡，從而可以使醇類溶劑等散布在金屬基材的整個表面上，目前認(rèn)為這是上述附著性改善的原因。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是醇類溶劑為親水性醇或含有親水性醇的溶劑。這種親水性醇作用于未處理金屬基材，從而在金屬基材的整個表面部分析出鋁并在金屬基材的整個表面均勻地形成凹部和/或凸部。由此，不僅可進(jìn)一步改善與催化劑層形成用漿料的附著性，還可進(jìn)一步改善與所形成的催化劑層的附著性。如果使用親水性醇，則通過還原作用催化劑層可更均勻地形成在金屬基材如金屬纖維或金屬箔等的表面上。本說明書所述"親水性醇"是指與水均勻并完全混合的醇。在本發(fā)明中更優(yōu)選的是，醇類溶劑含有70-99%，更優(yōu)選90-99%的親水性醇。在親水性醇的含量為70-99%的情況下，多個凹部和/或多個凸部特別均勻地形成在金屬基材的整個表面上，從而不僅可明顯改善與催化劑層形成用漿料的附著性，還可明顯改善與所形成的催化劑層的附著性。另外，催化劑層可特別均勻地形成在金屬基材的表面上。親水性醇的含量少于70%有時可能無法在金屬基材表面均勻形成催化劑層。其它成分的典型實例是水，然而不限于水，并可包括乙烯、己烷和異丙醇。親水性醇的實例是曱醇、乙醇、l-丙醇、2-丙醇和它們的任意組合，然而所述實例不限于此，并可包括乙烯、己烷、乙二醇、甘油等。在本發(fā)明中，優(yōu)選將利用超聲波或微波進(jìn)行處理的時間設(shè)定在鐵或鉻的析出量小于鋁的析出量的時間范圍內(nèi)，但不限于具體時間。以這種處理時間，容易獲得不僅與催化劑層形成用漿料的附著性得到改善而且與所形成的催化劑層的附著性也得到改善的金屬基材。另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是在利用超聲波或微波進(jìn)行處理之后進(jìn)行煅燒。通過采用這種結(jié)構(gòu)，容易獲得不僅與催化劑層形成用漿料的附著性得到改善而且與所形成的催化劑層的附著性也得到改善的金屬基材。煅燒條件可適當(dāng)設(shè)定，其中氣氛可為惰性氣氛(如氬氣和氮氣)或氧化氣氛(例如空氣)。此外，煅燒溫度例如可為約300-500°C,煅燒時間可為0.5-1.0小時。另外，優(yōu)選的是煅燒溫度不低于800°C且不高于至少含有鋁的金屬基材(未處理金屬基材)的熔點乘以0.9得到的溫度。由此，容易獲得不僅與催化劑層形成用漿料的附著性得到進(jìn)一步改善而且與所形成的催化劑層的附著性也得到進(jìn)一步改善的金屬基材。實施例參考實施例和比較例將更容易地理解本發(fā)明。(實施例1-1)圖1是實施例1-1的承載催化劑用金屬載體的制造方法實施方案的示意圖。首先，準(zhǔn)備未處理金屬載體2(可購自CALSONICKANSEICORPORATION),作為醇類溶劑實例的乙醇IO(濃度99%)和用于容納金屬載體2和乙醇10的容器20(見圖1的(A)部分)。然后，將未處理金屬載體2浸于容納在容器20中的乙醇IO(見圖1的(B)部分)。隨后，將容器20置于超聲波處理裝置30中。在經(jīng)過超聲波處理15分鐘后(見圖1的(C)部分)，將未處理金屬載體2從容器10中取出(見圖1的(D)部分)，然后按順序先后自然干燥一天、于130。C干燥1小時、于400。C在空氣中煅燒30分鐘，從而得到實施例1-1的承載催化劑用金屬載體1。通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察由此得到的承載催化劑用金屬載體具有的金屬箔表面。圖2是實施例1-1的承載催化劑用金屬載體具有的金屬箔表面的SEM照片。由圖2可知，在金屬箔的整個表面形成有微小的凹部和凸部。圖3是實施例1-1的承載催化劑用金屬載體具有的金屬箔表面的另一SEM照片，該SEM照片的放大倍數(shù)高于圖2。由圖3可知，在金屬箔的整個表面形成有微小的凹部和凸部，從而在金屬箔的整個表面形成鱗狀圖案。在SEM照片的鱗狀圖案中，包括隱藏部分的鱗片的輪廓由雙點虛線表示。另外，圖4是未處理金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。通過X射線光電子能鐠(XPS)分別測量所得承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面部分和未處理金屬載體的金屬箔表面部分。圖5比較了實施例1-1的承載催化劑用金屬載體和未處理金屬載體，圖中示出了在金屬箔的表面部分中由XPS^r測到的元素和其含量之間的關(guān)系。根據(jù)如圖5所示鋁[Al(2p)]的增加可知，與未處理金屬載體的表面部分相比，氧化等作用使所得承載催化劑用金屬載體的表面部分的鋁含量增加。另外，由鉻[Cr(2p)]和鐵[Fe(2p3)]的減少可知，鉻和鐵的狀態(tài)由金屬變?yōu)檠趸铩?實施例1-2和1-3)重復(fù)實施例1-1的步驟，不同的是在實施例1-2和1-3中分別使用乙醇(濃度80%,其它成分(1120:20%))和另一乙醇(濃度60%,其它成分(1120:40%))代替實施例1-1中使用的乙醇，從而得到實施例1-2和1-3的金屬載體。通過利用SEM觀察所得金屬載體的金屬箔的表面，證實了與實施例1-1相同在金屬箔的整個表面形成有微小的凹部和凸部。(實施例1-4和1-5)重復(fù)實施例1-1的步驟，不同的是在實施例1-4和1-5中分別使用2-丙醇(濃度99%,其它成分(雜質(zhì)1%))和己烷(可獲自WakoPureChemicalIndustries,Ltd.)代替實施例1-1中使用的乙醇，從而得到實施例1-4和1-5的金屬載體。圖6和圖7是實施例1-4和1-5的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。(實施例1-6)重復(fù)實施例1-1的步驟，不同的是使用2-丙醇(濃度99%，其它成分(雜質(zhì)1%))代替實施例1-1中使用的乙醇，并且不進(jìn)行于400°C煅燒30分鐘的步驟，從而得到實施例l-6的金屬載體。圖8是實施例l-6的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。(比較例1-1)重復(fù)實施例1-1的步驟，不同的是使用丙酮(可獲自WakoPureChemicalIndustries,Ltd.)代替實施例1-1中使用的乙醇，從而得到比較例1-1的金屬載體。圖9是比較例1-1的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。(比較例1-2)于空氣中400。C煅燒實施例1-1中使用的未處理金屬載體30分鐘，從而得到比較例1-2的金屬載體。圖10是比較例1-2的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。(附著性評價1)使用實施例1-1和1-4~1-6以及比較例1-1和1-2的承載催化劑用金屬載體和未處理金屬載體，進(jìn)行附著性評價試驗l。圖11是說明附著性評價試驗概要的立體圖。如圖11所示，在從各金屬載體切下的片上形成催化劑層50A,以這種方式制成試樣片50。將試樣片50放置在測試儀的測試臺51上并將刮棒52設(shè)置在將要測量的部位上，然后沿圖11中箭頭A所指的方向?qū)伟?2施加載荷。除此以外，使測試臺51沿箭頭B所指的方向勻速移動。重復(fù)進(jìn)行該操作，改變未圖示的重物質(zhì)量來調(diào)整配重，或者邊增加重物質(zhì)量邊改變測量部位。然后，測量使催化劑層50A完全剝離時重物的重量。所得結(jié)果如表1所示。在表1中，"A"、"B"、"C，，和"D，，分別表示重量不小于3.5g、不小于2.5g、不小于2g和小于2g。另外，如表1所示，"參考例l"是原樣使用未處理金屬載體作為具有催化劑層的金屬載體進(jìn)行評價得到的例子。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由表1可知，目前可獲得的水溶性醇中最有效的是乙醇。(附著性評價2)使用實施例1-1~1-4和比較例1-1的承載催化劑用金屬載體和未處理金屬載體，在與附著性評價1中相同的試驗條件下進(jìn)行附著性評價2。所得結(jié)果如圖12所示。圖12示出了使各實施例的催化劑層完全剝離時重物的重量。另外，如圖12所示，"參考例l"是原樣使用未處理金屬載體作為具有催化劑層的金屬載體進(jìn)行評價得到的例子。通過圖12證實了醇的濃度越接近純度100%，表現(xiàn)出的效果越好。(實施例2-1)準(zhǔn)備未處理金屬載體(可獲自CALSONICKANSEICORPORATION,Cpsi:600,體積1L)、乙醇(濃度99%)以及容納金屬載體和乙醇的容器。將未處理金屬載體浸于容納在容器中的乙醇，然后進(jìn)行超聲波處理15分鐘。隨后，使未處理金屬載體依次在空氣中干燥1天、于130°C干燥1小時、于400°C在空氣中煅燒30分鐘，從而得到承載催化劑用金屬載體。將含有貴金屬如鉑的催化劑層形成用漿料施用于金屬載體上并隨后除去其上多余的漿料后，干燥并煅燒該承載催化劑用金屬載體，從而得到實施例2-1的廢氣凈化催化劑，該催化劑具有200g的涂層量和1.4g/L的貴金屬量。所得廢氣凈化催化劑的說明如表2所示。(比較例2-1~2-5)在比較例2-l2-5中分別使用1200Cpsi、900Cpsi、600Cpsi、300Cpsi和200Cpsi的未處理金屬載體(可購自CALSONICKANSEICORPORATION,體積1L),代替實施例1中使用的未處理金屬載體。在將與實施例1相同的催化劑層形成用漿料施用于金屬載體上并隨后除去其上多余的漿料后，干燥并煅燒所述金屬載體，從而得到如表2所示的比較例2-l2-5的廢氣凈化催化劑。表2單元數(shù)催化劑層貴金屬量體積備注或涂層量(Cpsi)(g)(g/L)(L)12實施例2-16002001.41處理比專交例2-112002001.41未處理比庫交例2-2卯02001.41未處理比專交例2-36002001.41未處理比專交例2-43002001.41未處理比車交例2-52003501.41未處理在如下條件下使用上述各實施例的廢氣凈化催化劑測量NOx轉(zhuǎn)化率。由此所得的結(jié)果如圖13所示。圖13示出了各實施例中催化劑層的厚度與NOx轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系。(試驗條件)■車輛評價(可獲自NISSANMOTORCO.,LTD.,Mpi的汽車，四缸發(fā)動機(jī)，1800cc)評價型號NorthAmericaLA4-CH■利用從發(fā)動機(jī)排出口和尾部排氣管排出的氣體測量NOx轉(zhuǎn)化率。.催化劑配置底置由圖13可知，通過提高金屬箔和催化劑層之間的附著性同時提供厚的催化劑層，實現(xiàn)了性能的改善。(實施例3-1)準(zhǔn)備于700。C經(jīng)受熱處理30分鐘的未處理金屬纖維、作為醇類溶劑實例的乙醇(濃度99%)以及容納纖維和乙醇的容器。將所述未處理金屬纖維浸于容納在容器中的乙醇內(nèi)。隨后，將該容器置于超聲波處理裝置中，在該超聲波處理裝置中對所述未處理金屬纖維進(jìn)行超聲波處理30分鐘。將所述未處理金屬纖維從容器中取出并隨后依次在空氣中干燥1天、于130°C干燥1小時、于400。C在空氣中煅燒30分鐘，從而得到實施例3-1的纖維狀金屬基材。(比4交例3-1)于700°C在空氣中煅燒實施例3-1中使用的未處理金屬纖維30分鐘，從而得到比較例3-1的纖維狀金屬基材。(比較例3-2)于850°C在空氣中煅燒實施例3-1中使用的未處理金屬纖維30分鐘，從而得到比較例3-2的纖維狀金屬基材。使用上述纖維狀金屬基材并應(yīng)用XPS和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)，測量各金屬基材表面部分中的鋁(Al)含量(原子。/。)和該表面部分中所含羥基的存在量(或吸光度)。由此所得的結(jié)果如圖14所示。圖14示出了各實施例表面部分中的鋁(Al)含量(原子。/。)和該表面部分中所含羥基的存在量(或吸光度)之間的關(guān)系。羥基的吸光度根據(jù)原樣使用未處理金屬基材作為零標(biāo)準(zhǔn)(下面稱為"參考例2)來校正基線。另外，對上述實施例3-1和參考例2的纖維狀金屬基材進(jìn)行電子探針顯微分析(EPMA),從而測得鋁分布。由此所得的結(jié)果如圖15A和15B所示。圖15A和15B分別是在實施例3-1和參考例2中利用EPMA測量鋁分布(A1布局)的結(jié)果。在上述附圖中，存在鋁的部位以紅色示出，從而發(fā)現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的實施例3-1中表面部分含有鋁。(實施例4-1)準(zhǔn)備于1000°C經(jīng)受熱處理30分鐘的未處理金屬箔、作為醇類溶劑實例的乙醇(濃度99%)以及用于容納金屬箔和乙醇的容器。將所述未處理金屬箔浸于容納在容器中的乙醇。隨后，將該容器置于超聲波處理裝置，在該超聲波處理裝置中對所述未處理金屬箔進(jìn)行超聲波處理5分鐘。將所述未處理金屬箔從容器中取出并隨后依次在空氣中干燥1天、于130。C干燥1小時、于400。C在空氣中煅燒30分鐘，從而得到實施例4-l的金屬箔。(比較例4-1)于700。C在空氣中煅燒實施例4-1中使用的未處理金屬箔30分鐘，從而得到比較例4-l的金屬箔。(比4交例4-2)于850。C在空氣中煅燒實施例4-1中使用的未處理金屬箔30分鐘，從而得到比較例4-2的金屬箔。[性能評價]c可潤濕性試驗)使用以上實施例各自的金屬箔并利用下述方法測量接觸角(e)。由此所得的結(jié)果如圖16所示。圖16示出了各例的接觸角(e)。"參考例3"是原樣使用未處理金屬箔進(jìn)行評價得到的例子。(試驗條件)使用可獲自KyowaInterfaceScienceCo.,Ltd.商品名為CA-X的接觸角測量儀，進(jìn)行可潤濕性實驗以評價附著性。更具體地，將各實施例的試驗片安裝在CA-X型(獲自KyowaInterfaceScienceCo.，Ltd.的接觸角測量儀)測量儀上并將蒸餾水滴在試驗片上。然后，由接觸角測量儀測量水滴的接觸角(e)。由圖16證實，與未根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的比較例4-l和4-2相比，在根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的實施例4-l中，接觸角為極小的銳角，從而具有優(yōu)異的可潤濕性。(附著性評價3)使用實施例4-1、比較例4-1和4-2以及參考例3的金屬箔進(jìn)行附著性評價試驗3。試驗條件與附著性評價l所采用的條件相同。由此所得的結(jié)果如圖17所示。圖17示出了使各例的催化劑層完全剝離的重量。另外，如圖17所示的"參考例3"是原樣使用參考例3的金屬箔作為具有催化劑層的金屬箔進(jìn)行評價得到的例子。由圖17證實，與未根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的比較例4-1和4-2相比，根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的實施例4-1得到較高的測量值，從而金屬和催化劑層之間的附著性得到改善。(實施例5-1~5-3)準(zhǔn)備未處理金屬載體(可獲自CALSONICKANSEICORPORATION),乙醇(濃度99%)以及容納所述未處理金屬載體和乙醇的容器。將所述未處理金屬載體浸于容納在容器中的乙醇內(nèi)，隨后將該容器置于超聲波處理裝置。在經(jīng)受超聲波處理(頻率25kHz,處理時間3分鐘、15分鐘和30分鐘)后，將所述未處理金屬載體從容器中取出，隨后依次在空氣中干燥1天、于130。C干燥1小時、于400°C在空氣中煅燒30分鐘，從而得到實施例5-l5-3各自的承載催化劑用金屬載體。(實施例6-l6-3)重復(fù)實施例5-l5-3的步驟，不同的是將超聲波處理采用的頻率變?yōu)?00kHz，從而得到實施例6-l6-3各自的承載催化劑用金屬載體。使用上述各例的金屬載體并應(yīng)用XPS,測量表面部分中的鋁(A1)含量(原子。/。)和鐵(Fe)含量(原子o/c))。由此所得的結(jié)果如圖18所示。圖18示出了各例中處理時間與表面部分中鋁含量和鐵含量之間的關(guān)系。由圖18可知，優(yōu)選短的超聲波處理時間。盡管參考本發(fā)明的一些實施方案和實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不限于上述實施方案和實施例。在上述教導(dǎo)的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可作出實施方案和實施例的改進(jìn)和改變。例如，盡管通過用于在金屬箔表面形成含貴金屬的催化劑層的廢氣凈化催化劑示例了上述實施方案，但本發(fā)明還可用于其它用途，例如通過適當(dāng)制備催化劑層的組分用于燃料電池的燃料重整催化劑。另外，盡管在上述實施方案中通過催化劑層形成用漿料示例了施用于金屬基材的涂料，但該涂料不限于催化劑層形成用漿料。例如，該涂料可為水性涂料、油性涂料或者例如可施用于基礎(chǔ)金屬基材的其它涂料。在這種情況下，不僅可改善與水性涂料、油性涂料或例如施用于基礎(chǔ)金屬基材的其它涂料的附著性，還可改善與所形成的涂層或例如由施用于基礎(chǔ)金屬基材的其它涂料形成的層的附著性。圖l是實施例1-1的承載催化劑用金屬載體的制造方法的一種實施方案的示意圖。圖2是實施例1-1的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。圖3是實施例1-1的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的另一SEM照片。圖4是未處理金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。圖5示出通過XPS檢測到的元素和其在金屬箔表面部分的含量之間的關(guān)系，以比較實施例1-1的承載催化劑用金屬載體與未處理金屬載體。圖6是實施例1-4的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。圖7是實施例1-5的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。圖8是實施例1-6的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。圖9是比較例1-1的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照片。圖10是比較例1-2的承載催化劑用金屬載體的金屬箔表面的SEM照圖11是說明附著性評價試驗總體概要的立體圖。圖12示出使各例的催化劑層完全剝離時重物的重量。圖13示出各例中催化劑層的厚度和NOx轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系。圖14示出各例的鋁含量和羥基的吸光度之間的關(guān)系圖15A是采用EPMA測量實施例3-1中鋁分布的結(jié)果。圖15B是采用EPMA測量參考例2中鋁分布的結(jié)果。圖16示出各例的接觸角(e)。圖17示出使各例的催化劑完全剝離時重物的重量。圖18示出各例中處理時間與表面部分中鋁含量和鐵含量之間的關(guān)系。標(biāo)記i兌明1承載催化劑用金屬載體2未處理金屬載體10乙醇20容器30超聲波處理裝置50試樣片50A催化劑層51測試臺52刮棒1權(quán)利要求1.一種金屬基材，包括含有鋁的表面部分，其中所述金屬基材在其表面形成有多個凹部和多個凸部中的至少一種，從而從所述金屬基材表面上方觀察時所述金屬基材具有由所述多個凹部和多個凸部中至少一種形成的平面圖案，其中所述平面圖案為鱗狀圖案。2.如權(quán)利要求1所述的金屬基材，其中所述金屬基材的整個表面部分含有鋁。3.如權(quán)利要求1或2所述的金屬基材，其中所述金屬基材的表面部分具有羥基，根據(jù)利用紅外光譜分析測量的吸光度，所述羥基的存在量不小于0.01。4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的金屬基材，其中所述金屬基材在其整個表面形成有所述多個凹部和多個凸部中至少一種。5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的金屬基材，其中形成所述鱗狀圖案的所述多個凹部和多個凸部中至少一種在形成圓形時具有100-500nm的直徑或者在形成橢圓形時具有100-500nm的長軸。6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的金屬基材，其中所述金屬基材是選自金屬纖維、金屬箔、金屬濾片和金屬載體中的至少一種。7.—種催化劑，包括如權(quán)利要求1-6中任一項所述的金屬基材；和催化物質(zhì)。8.—種制造如權(quán)利要求1-6中任一項所述的金屬基材的方法，包括在將至少含有鋁的金屬基材浸于醇類溶劑或烴類溶劑的同時，利用超聲波或微波對所述金屬基材進(jìn)行處理。9.如權(quán)利要求8所述的制造金屬基材的方法，其中所述醇類溶劑包括親水性醇。10.如權(quán)利要求8或9所述的制造金屬基材的方法，其中所述醇類溶劑包括70-99%的親水性醇。11.如權(quán)利要求9或IO所述的制造金屬基材的方法，其中所述親水性醇是選自曱醇、乙醇、l-丙醇和2-丙醇中的至少一種。12.如權(quán)利要求8-11中任一項所述的制造金屬基材的方法，其中將利用超聲波或微波進(jìn)行處理的時間設(shè)定在鐵或鉻的析出量小于鋁的析出量的時間范圍內(nèi)。13.如權(quán)利要求8-12中任一項所述的制造金屬基材的方法，還包括在利用超聲波或微波進(jìn)行處理后進(jìn)行煅燒。14.如權(quán)利要求13所述的制造金屬基材的方法，其中所述煅燒在不低于800。C且不高于所述至少含鋁的金屬基材的熔點乘以0.9得到的溫度的煅燒溫度下進(jìn)行。全文摘要本發(fā)明披露一種金屬基材，該金屬基材的表面部分包含鋁且設(shè)置有多個凹部和多個凸部中的至少一種。從該金屬基材表面上方觀察時由凹部和凸部中至少一種形成的平面圖案為鱗狀圖案。文檔編號B01J37/00GK101479039SQ200780023669公開日2009年7月8日申請日期2007年6月21日優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日發(fā)明者關(guān)場徹,宮崎清,山內(nèi)武,花木保成,高谷真弘申請人:日產(chǎn)自動車株式會社