br>[0054]在步驟S120(圖3)中，控制部160利用加熱器部111使樣本溫度Ts升溫至規(guī)定的溫度Ts high而使其比環(huán)境溫度T F高，使環(huán)境溫度T F與樣本溫度T 3之間產生規(guī)定的溫度差AT。通過使環(huán)境溫度Tf與樣本溫度T 3之間產生溫度差AT，能夠使載體的附近產生濃度分布，能夠促進金屬催化劑的絡合物向載體表面的吸附。
[0055]此外，此時的溫度Tshigh優(yōu)選是比金屬催化劑的析出溫度(原料的熱分解溫度)低的值。這是因為，在溫度Ts high比金屬催化劑的析出溫度高或者非常接近的情況(例如，析出溫度的90%左右的溫度)下，存在金屬催化劑開始析出的可能性。在本實施方式中，金屬催化劑是鉑，因此將溫度Ts high設為100?150°C左右的值，將溫度差ΔΤ設為100°C以下。
[0056]在步驟S122中，控制部160使加熱器部111的加熱溫度降低，從而使樣本溫度Ts降低至規(guī)定的溫度Ts lOT。此外，雖然吸附工序中的溫度差ΔΤ的變化幅度越大越好(后述理由)，但期望樣本溫度1的降低后的溫度1^>始終是比環(huán)境溫度Tf高的溫度。因此，優(yōu)選樣本溫度1的降低后的溫度T s>是即將達到環(huán)境溫度T 稍高的溫度。具體而言，溫度Ts ltJfe選處于以下的不等式(a)的范圍內。
[0057]TF< Ts low^ TfXL 1- (a)
[0058]控制部160在規(guī)定的期間交替地反復進行步驟S120、S122(步驟S124)。該規(guī)定的期間是與金屬催化劑相對于載體的擔載量的目標值對應而預先設定的時間寬度。此外，在吸附工序中通過反復進行溫度差△ T的增減來抑制晶核的粒徑產生偏差的理由后述。
[0059]<絡合物減少工序>
[0060]絡合物減少工序(圖3)是在吸附工序后使在處理室101的流體內殘存的多余的絡合物減少的工序。在步驟S130中，控制部160打開流體排出部140的開閉閥142，使處理室101中的流體的壓力暫時降低至例如IMPa以下，由此使處理室101中的絡合物的濃度減少。
[0061]這樣，通過在析出工序前執(zhí)行絡合物減少工序，能夠抑制殘留于處理室101的多余的絡合物在析出工序中析出、載體中的金屬催化劑的分散性變得不均勻的情況。此外，在步驟S130中，也可以進一步執(zhí)行洗凈處理，S卩，控制流體供給部130和流體排出部140，反復多次進行針對處理室101的流體(在本實施方式中為二氧化碳)的填充和釋放。由此，能夠使處理室101中的絡合物的濃度進一步減少。
[0062]<析出工序>
[0063]析出工序是使吸附于載體的晶核金屬化而使金屬催化劑的粒子析出的工序。在步驟S140中，控制部160關閉流體排出部140的開閉閥142，對處理室101進行密封。而且，控制部160使環(huán)境溫度Tf以及壓力PfK吸附工序時低，并且通過加熱器部111的加熱使樣本溫度Ts升溫至金屬催化劑的析出溫度以上，在規(guī)定的期間保持該狀態(tài)并待機。具體而言，在本實施方式中，將壓力Pf設為數(shù)MPa左右，將環(huán)境溫度T F設為25?45°C左右，將樣本溫度Ts設為190?210°C左右，將該狀態(tài)保持60?70分鐘左右。由此，能夠使金屬催化劑在載體的表面析出。
[0064]<后處理工序>
[0065]在后處理工序中，通過流體排出部140排出處理室101的流體。之后，從處理室101搬出載體。此外，也可以在載體配置部110設有用于搬出CNT基板10的搬運輥等。
[0066]以下，參照圖5?圖7，對通過吸附工序中的溫度控制(圖4)來抑制在載體表面形成的晶核的粒徑的偏差的產生的原理進行說明。圖5中圖示了示出在流體中晶核產生前后的自由能的變化量AG(以下，簡單地稱作“自由能變化量AG”)與晶核的粒徑r之間的關系的曲線圖。此外，晶核的粒徑r是假定晶核為球狀時的參數(shù)。
[0067]公知在自由能變化量AG與晶核的粒徑r之間下式(A)的關系成立。
[0068]AG = (4π r3/3) ΔGv+4 π r2 γ …(A)
[0069]Δ 6￥是每單位體積的自由能的變化量，取負值。
[0070]γ是每單位面積的表面自由能。
[0071]式(A)是表示自由能變化量AG等于因過飽和狀態(tài)消除而趨向固液平衡所導致的自由能的減少量((4 3ir3/3) AGv)與因新形成固體表面所導致的自由能的增加量(4 πΡγ)之和的式子。即，能夠解釋為:自由能變化量AG是在晶核消失(溶解)的方向發(fā)揮作用的能量、和在欲維持晶核的表面的方向發(fā)揮作用的能量之和。
[0072]并且，根據(jù)式㈧可以求出，當粒徑r為下述的1*。(以下，也稱作“臨界直徑r?！?時，自由能變化量AG取得下述的極大值AG。。
[0073]rc= - 2γ/Δ6ν
[0074]AGc= 16 JT r V (3 AGv2)
[0075]對于晶核而言，當粒徑r比臨界直徑r。小時，自由能的變化量AG處于增大傾向，是在熱力學方面不穩(wěn)定的狀態(tài)，因此趨向溶解的方向。另一方面，對于晶核而言，當粒徑r超過臨界直徑r。時，自由能的變化量AG轉為減少方向，因此能夠繼續(xù)生長而形成在熱力學方面穩(wěn)定的結晶。
[0076]圖6中圖示了示出與AGv的變化對應的自由能變化量AG與晶核的粒徑r之間的關系的變化的曲線圖。對于圖5中所示的示出自由能變化量AG與晶核的粒徑r之間的關系的曲線圖，AGv越小則越隆起，AGv越大則越沉降。S卩，AGv越小則臨界直徑r。和極大值Δ G。越大，Δ G v越大則臨界直徑r。和極大值Δ G。越小。
[0077]這表示:AGv越小則流體中的金屬催化劑的晶核越容易生長，相反，AGv越大則流體中的金屬催化劑的晶核越容易溶解。即，通過控制，能夠控制流體中的金屬催化劑的晶核的形成、生長。
[0078]此處，在催化劑擔載裝置100中，樣本溫度Ts與環(huán)境溫度Tf之間的溫度差AT成為絡合物向作為載體的CNT 11的表面吸附的驅動力。因而，越是增大溫度差AT則能夠使AGv越大，越是減小溫度差ΔΤ則能夠使AGv越小。即，通過控制樣本溫度Ts與環(huán)境溫度Tf之間的溫度差AT，能夠控制流體中的金屬催化劑的晶核的形成/生長。
[0079]圖7(A)是用于說明本實施方式的吸附工序中的金屬催化劑的晶核的形成和生長的簡圖。圖7(A)是階段地示出吸附工序中的CNT基板10的情況的示意圖。如上所述，在本實施方式的催化劑擔載裝置100中，在吸附工序中，反復進行環(huán)境溫度Tf與樣本溫度T s之間的溫度差ΔΤ的變動(圖4)。當樣本溫度Ts是升溫方向、溫度差Λ T變大時，Λ G/變大，在CNT 11的表面，促進晶核13的形成以及生長。
[0080]但是，當樣本溫度Ts轉為降溫方向、溫度差Λ T變小時，AGv變小。此時，持續(xù)抑制晶核的形成，另一方面，在樣本溫度Ts處于升溫方向的前階段已超過了臨界直徑r。的晶核13的生長被抑制。而且，當樣本溫度Ts再次轉為升溫方向、溫度差ΔΤ變大時，在前階段已形成的晶核開始生長，并且在前階段中生長被抑制的晶核的生長再次被促進。
[0081]圖7(B)是作為參考例而以時間序列示出在吸附工序中將環(huán)境溫度Tf與樣本溫度Ts之間的溫度差Δ T保持為大致一定時的CNT基板10的情況的示意圖。在該參考例中，在CNT 11的表面，暫時超過臨界直徑r。的晶核繼續(xù)保持原樣地生長。因此，越是先形成而超過臨界直徑r。的晶核越大，因此與后形成的晶核之間的粒徑之差變大。
[0082]根據(jù)本實施方式的吸附工序，由于存在暫時抑制先超過臨界直徑r。的晶核的生長的時間段，因此能夠抑制先超過臨界直徑r。的晶核與后形成而超過臨界直徑r。的晶核之間的粒徑之差變大。因而，能夠抑制吸附工序中形成的晶核的粒徑產生偏差這一情況。
[0083]此外，吸附工序中的環(huán)境溫度Tf與樣本溫度T s之間的溫度差Δ T的變動幅度越大，則在使溫度差AT暫時減少時越能夠可靠地抑制晶核的生長。并且，在吸附工序的期間，越細致地反復進行溫度差ΛΤ的變動，越能夠小幅度地控制晶核的生長，因此能夠進一步抑制晶核的粒徑的偏差的產生。
[0084]圖8?圖10是用于說明本發(fā)明的發(fā)明人所進行的實驗的處理條件的說明圖。本發(fā)明的發(fā)明人使用具有與圖1中說明了的催化劑擔載裝置100相同的結構的裝置，實施改變了吸附工序的處理條件的金屬催化劑的擔載工序，來作為實施例1、2以及參考例。圖8?圖10中分別圖示了實施例1、2以及參考例的工序中的樣本溫度Ts、環(huán)境溫度Tf以及流體的壓力Pf各自