[發明專利]一種鈰鋯復合氧化物、其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910324088.5
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110026176A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 宋錫濱;劉洪升;邢晶;潘光軍
• 申請（專利權）人: 山東國瓷功能材料股份有限公司
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J23/63
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 王寬

本申請公開了一種鈰鋯復合氧化物及其制備方法，屬于吸附催化劑領域。該鈰鋯復合氧化物的制備方法包括下述步驟：1)混料：將原料制成至少包含鈰離子和鋯離子的金屬的強酸水溶液的初混物；2)第一水熱反應：向初混物中加入堿性沉淀劑制得pH值為1?6的酸混物，將所述酸混物進行第一水熱反應，制得前驅體溶液；3)第二水熱反應：向前驅體溶液中加入堿性沉淀劑制得pH值為8?11堿混物，將進行第二水熱反應后過濾、洗滌和煅燒，即制得所述的鈰鋯復合氧化物。該方法制得的鈰鋯復合氧化物的抗老化性能好、粒徑分布均勻、儲氧量高和還原溫度低。

技術領域

本申請涉及一種鈰鋯復合氧化物及其制備方法，屬于吸附催化劑領域。

背景技術

鈰鋯復合氧化物主要應用于移動源尾氣催化領域，起到催化劑載體及助劑的作用，由于工作環境最高可達1000℃，因此，鈰鋯復合氧化物需具有優異的抗老化性能從而保證貴金屬的利用效率，維持催化劑較高的催化活性。

鈰鋯復合氧化物高溫條件下的抗老化性能，即高溫老化后復合物仍具有較高的比表面積、孔容以及合適的孔道結構。鈰鋯復合氧化物的物化指標主要包括：比表面積、孔容和孔徑等；功能性指標主要包括儲氧量和還原溫度；應用指標主要包括污染物催化轉化率、最低起燃溫度和使用壽命等。關鍵核心指標是材料的抗老化性能、儲氧量和還原溫度，在三項關鍵核心指標中，抗老化性能尤為重要。在三元催化中起主要作用的是貴金屬，其占整個催化系統成本的70％以上。貴金屬負載量在2-3％左右，但其利用率只有2％左右，因此，鈰鋯復合氧化物作為載體，良好的抗老化性能及高溫條件下較低的比表面損失率可以保證貴金屬的利用效率，從而延長催化劑的使用壽命。

發明內容

為解決上述技術問題，本申請提供了一種鈰鋯復合氧化物及其制備方法和應用。該制備方法制得的鈰鋯復合氧化物的高溫條件下的抗老化性能好、粒徑分布均勻、儲氧量高和還原溫度低。

該鈰鋯復合氧化物的制備方法，其特征在于，其包括下述步驟：

1)混料：將原料制成至少包含鈰離子和鋯離子的金屬的強酸水溶液的初混物；

2)第一水熱反應：向初混物中加入堿性沉淀劑制得pH值為1-6的酸混物，將所述酸混物進行第一水熱反應，制得前驅體溶液；

3)第二水熱反應：向前驅體溶液中加入堿性沉淀劑制得pH值為8-11堿混物，將進行第二水熱反應后過濾、洗滌和煅燒，即制得所述的鈰鋯復合氧化物。

可選地，所述原料還包括Zn、Ga、Ag、Mo、Cu、Fe、Ni、V、In、Nb、Co、Cr、Mn、La、Pr、Nd、Y或其它稀土元素中的至少一種。優選地，所述原料還包括La、Pr和Y元素中的至少一種。更優選地，所述原料為鈰鹽、鋯鹽和選自鑭鹽、鐠鹽和釔鹽中的至少一種。進一步地，所述鈰鹽為硝酸鈰銨，所述鋯鹽為硝酸鋯或鋁氧化鋯，所述鐠鹽為硝酸鐠，所述鑭鹽為硝酸鑭，所述釔鹽為硝酸釔。

在優選的實施方式中，鈰鋯復合氧化物還包括除鈰以外的其他稀土元素的氧化物，優選，氧化鑭、氧化釔、氧化鐠中的一種或任意幾種。氧化鈰、氧化鋯、氧化鑭、氧化鐠和氧化釔可以分別以CeO₂、ZrO₂、La₂O₃、Pr₆O₁₁和Y₂O₃的形式提供。

進一步地，所述鈰鋯復合氧化物包括重量比為30-50:40-60:3-7:3-7的CeO₂、ZrO₂、La₂O₃和Pr₆O₁₁。優選地，所述鈰鋯復合氧化物的重量組成包括40％CeO₂、50％ZrO₂、5％La₂O₃、5％Pr₆O₁₁。