[发明专利]贵金属氧化物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于汽车废气纯化的触煤使用且有良好的热抗性的贵金属氧化物的制备方法及其组成的储氧材料和触媒系统，特别是一种贵金属氧化物的制备方法，使此种金属氧化物的储氧特征的热抗性较传统金属氧化物为更高温，其贵金属的高温挥发性较传统金属氧化物为低，因而具有高热抗性。

背景技术

本发明的金属氧化物可做为三效催化剂的储氧材料(oxygen storagecapacity，OSC)，是用以纯化汽油车辆所排放废气，或贵金属的催化剂，是用在纯化柴油车辆、化学反应、含氧传感器、燃料电池或其相关物所排放的废气。本发明的金属氧化物的较佳应用领域为该金属氧化物可适用于一三效催化剂的储氧材料，是用以纯化汽油车辆所排放的废气。

三效催化剂一般是透过氧化还原反应，将一氧化碳(CO)、碳氢化合物、或氧化氮(NOx)转换为二氧化碳、水或氮气等环境负荷度较低或毒性校低的材料。三效催化剂的制备，通常借由喷涂一多孔蜂巢材料于贵金属，如铂(platinum)、钯(palladium)、铑(rhodium)或铝(alumina)，与储氧材料。

然而，上述的三效催化剂以一窄范围约14.6的空燃比例使一氧化碳、碳氢化合物、氧化氮或其相似物转换，但若空燃比例高于上述值，其转换效率会大为减低，为其一缺点。可用于储氧材料的铈，其易于于三价铈与四价铈中转换，因此具有高度性能，其中氧气可储存于淡燃烧区，并浓燃烧区释出。

淡燃料：Ce(III)₂O₃+1/2O₂-＞Ce(IV)O₂    (1)

浓燃料：Ce(IV)O₂-＞Ce(III)₂O₃+1/2O₂    (2)

因此，当铈与三效催化剂一起使用，可缓和因空燃比例的小波动变化影响而降低转换效率的问题。

纯化汽油车辆所排放的废气的三效催化剂不可避免地会暴露于高温，在此情况下，孔洞间彼此融合，晶格烧结、而氧化铈的比表面积值会下降，晶格大小也会因此降低，固其储氧能力与携氧能力亦会降低，此外，贵金属的晶格大小会因烧结等步骤增加，其分散力会因此下降，催化剂的表现

因此，发展各类的方法渐渐被开发，用以解决上述三效催化剂在高温下功能降低的问题。

首先，增加氧化铈的热抗性为其一目标。

现有技术中，添加氧化锆至氧化铈材料里面，其可增加混合氧化物的热抗性，且其储氧能力或分散特征因此降低，当添加其他组成时添加至该氧化锆与氧化铈的混合物时，其混合氧化物的热抗性与储氧能力会增加，其氧化混合物的表现能力是根据其合成方法与组成成分。

韩国专利号10-0313409揭露一氧化铈、氧化锆与一钇、钪或其他稀土元素的氧化物的混合物，其至少含有铈或锆的其一元素特征，该混合物在900℃烧结6小时之后，其比表面积至少为35m²/g.其制备方法混合一含铈的混合物、一含锆的混合物或一钇、钪或其他稀土元素的其一的混合物于一液态媒介中，加热、烧结后，产生一沉淀物，然而，因为为增加其结晶性所采用的高温烧结条件下，其结晶物过于庞大。

美国专利号5,908,800揭露一制备一氧化铈与氧化锆的混合物，其不同于结构单一的混合氧化物，为一单立方晶系的固态混体，其步骤包含：准备一含三价铈与锆的混合物、放置该混合物于碳酸盐或重碳酸盐类中，行成一具有中性的中间产物，收集其含碳化铈的沉淀物，后进行一锻烧步骤。由前述方法所备置的产物，在800℃烧结6小时的后，其比表面积至少为20m²/g，然而，在常时间置放于高温环境下，其比表面积值是否仍可维持在一相对较大的值为一未知数。