[發(fā)明專利]復(fù)合氧化物、其制備方法和廢氣凈化用催化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080062331.8
• 申請(qǐng)日: 2010-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN102711982A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大竹尚孝;橫田和彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿南化成株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B01J23/10
• 分類號(hào): B01J23/10;B01D53/86;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/03;B01J37/04;B01J37/08
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孔青;李炳愛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可用于催化劑、功能性陶瓷、燃料電池用固體電解質(zhì)、研磨劑等，特別適合在汽車等的廢氣凈化用催化劑中用作助催化材料、具有優(yōu)異的耐熱性和氧化鈰的還原率的復(fù)合氧化物、其制備方法和利用上述復(fù)合氧化物的廢氣凈化用催化劑。

背景技術(shù)

汽車等的廢氣凈化用催化劑例如在氧化鋁、堇青石等催化劑載體上負(fù)載作為催化金屬的鉑、鈀或銠和用于提高這些金屬的催化作用的助催化劑而構(gòu)成。該助催化材料具有在氧化氣氛下吸收氧、在還原氣氛下釋放該氧的特性，廢氣凈化用催化劑為了有效凈化廢氣中的有害成分即烴、一氧化碳和氮氧化物，將燃料與空氣量的比維持在最佳水平而發(fā)揮作用。

用廢氣凈化用催化劑凈化廢氣的效率一般與催化金屬的活性種和廢氣的接觸面積成比例。另外，上述將燃料與空氣量的比維持在最佳水平也是重要的問題，為此，需要將與助催化劑的氧吸收/釋放能相關(guān)的還原率維持在較高水平。再者，用作助催化劑的例如鈰系氧化物因廢氣凈化等在高溫下的使用而發(fā)生燒結(jié)等，比表面積降低，引起催化金屬的凝集，廢氣與催化金屬的接觸面積減少，廢氣凈化的效率有降低的傾向。

因此，專利文獻(xiàn)1中為了改善氧化鈰的耐熱性，作為含硅或稀土類金屬元素等的鈰復(fù)合氧化物的制備方法，記載了如下方法：將氧化鈰與含硅或稀土類金屬元素等金屬元素的氧化物緊密混合進(jìn)行煅燒的制備方法；使可通過加熱分解為氧化物的硅或稀土類金屬元素等的金屬鹽的水溶液含浸在氧化鈰中，然后進(jìn)行煅燒的制備方法；或者特征為將硅或稀土類金屬元素等金屬元素的氧化物的前體導(dǎo)入鈰(IV)化合物的膠體水分散液中，通過向該分散液中添加堿得到沉淀，進(jìn)行固液分離，對(duì)該沉淀進(jìn)行熱處理的制備方法。另外，該文獻(xiàn)中還記載了相對(duì)于氧化鈰的重量，含有1～20質(zhì)量%、優(yōu)選1～5質(zhì)量%硅或稀土類金屬元素等的金屬氧化物。

然而，在專利文獻(xiàn)1中記載的具體的實(shí)施例中，未記載均含有鈰、硅和稀土類元素的復(fù)合氧化物。另外，實(shí)施例1、5和6中具體制備的、含2.5質(zhì)量%SiO₂的氧化鈰在900℃下煅燒6小時(shí)后用BET法測(cè)量的比表面積最高為20m²/g，需要進(jìn)一步改良。

為了改善氧化鈰的耐熱性等，提出了將稀土類金屬元素或硅作為穩(wěn)定劑添加的技術(shù)(專利文獻(xiàn)2～5等)。這些文獻(xiàn)提出了幾種在高溫下的耐熱性優(yōu)異、用BET法測(cè)量的比表面積維持率優(yōu)異的復(fù)合氧化物。

然而，具體來說，在均含有鈰、硅和除鈰以外的稀土類金屬元素的復(fù)合氧化物中，還沒有耐熱性優(yōu)異、顯示高的比表面積維持率和足夠的還原率的復(fù)合氧化物。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:?日本特開昭62-56322號(hào)公報(bào)；

專利文獻(xiàn)2:?國(guó)際公開第2008/156219號(hào)；

專利文獻(xiàn)3:?日本特開平4-214026號(hào)公報(bào)；

專利文獻(xiàn)4:?日本特開2000-72437號(hào)公報(bào)；

專利文獻(xiàn)5:?日本特開平5-270824號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明的課題在于：提供即使在高溫環(huán)境下使用時(shí)也能維持高的比表面積、具有優(yōu)異的耐熱性和優(yōu)異的還原率、特別適合廢氣凈化用催化劑的助催化劑的復(fù)合氧化物和利用該復(fù)合氧化物的廢氣凈化用催化劑。

本發(fā)明的其他課題在于：提供可以容易地獲得耐熱性和還原率優(yōu)異的上述本發(fā)明的復(fù)合氧化物的復(fù)合氧化物的制備方法。

解決課題的手段

本發(fā)明提供復(fù)合氧化物，其按氧化物換算的質(zhì)量比在85:15～99:1的范圍內(nèi)含有鈰與含釔而不含鈰的稀土類金屬元素，且相對(duì)于總計(jì)100質(zhì)量份按氧化物換算的鈰與含釔而不含鈰的稀土類金屬元素，含有按SiO₂換算超過0質(zhì)量份且20質(zhì)量份以下的硅，

具有如下特性：在900℃下煅燒5小時(shí)后用BET法測(cè)量的比表面積為40m²/g以上，且在1000℃下煅燒5小時(shí)后由50℃至900℃的升溫還原測(cè)定結(jié)果算出的還原率為30%以上(下面有時(shí)簡(jiǎn)稱本發(fā)明的復(fù)合氧化物)。