[发明专利]具有增强的热稳定性的氧化铈氧化锆氧化铝组合物

说明书

本发明涉及具有增强的热稳定性的基于氧化铈(铈的氧化物)、氧化锆(锆的氧化物)和氧化铝(铝的氧化物)的组合物。

此类组合物可以在内燃机(例如燃料发动机和柴油发动机)的废气后处理的应用中用作封闭底漆(washcoat)，例如用作催化剂(主要是三元催化剂，TWC)的组分，但也用在并入废气流(exhaust stream)的其它部分中，例如NOx阱、柴油氧化催化剂(DOC)和柴油颗粒过滤器(DPF)。

基于氧化铈-氧化锆的混合氧化物和氧化铝广泛用于汽车应用中，用于催化剂制备。例如，在WO2008/113457中，记载了通过单独引入氧化铈/氧化锆的混合氧化物和氧化铝(掺杂镧的氧化铝)来制备封闭底漆，并因此是充分确立的方法。

然而，其它类型的组合物材料也引起了注意，所述其它类型的组合物材料由以下组成：Al₂O₃，且其余部分通常为CeO₂、ZrO₂和任选的稳定剂，例如稀土金属氧化物或非稀土金属氧化物。例如，在US5,883,037中记载了此种类型的组合物材料，US5,883,037也关注此类化合物的表面稳定性。例如在第1栏第32至35行中，报道了除了其它性质之外，基于Ce-Zr-氧化铝的材料的表面稳定性对于有效作为催化剂是重要的。更详细地，US5,883,037的实施例1涉及组合物50％Al₂O₃/La₂O₃(97％/3％)和50％CeO₂/ZrO₂/Pr₆O₁₁/Fe₂O₃(56％/30％/7％/7％)。在600℃下热处理2小时之后并在1050℃下额外热处理2小时之后，所述组合物氧化物展现出52m²/g的比表面积。没有报道在更高温下进行热处理且/或持续更长时期的条件下的比表面积值。

在EP1172139中，报道了数种Al-Ce-Zr-Y-La组合物氧化物的制备和热稳定性，并且公开了由具有不同的氧化物比率的Al₂O₃/CeO₂/ZrO₂/Y₂O₃La₂O₃组成的各种组合物。记载了经由从相应的金属盐溶液开始的共沉淀来制备所述材料。形成作为中间体的Al-Ce-Zr-Y-La氢氧化物的悬浮液，在煅烧之后将其转化成相应的氧化物(参见第8页，第1至6行)。记载了此类组合物氧化物的表面积依赖于存在于所述组合物中的Al₂O₃的量。在实施例10至22中，其中Al₂O₃含量为21-25重量％(从公开于表2中的摩尔比率计算)，所述化合物已经在1100℃下经受热处理20小时之后，比表面积为小于15m²/g(参见第14页表2)。如实施例24、27和31中所公开的，在Al₂O₃含量增加的情况下，在1100℃/20小时下热处理之后显示更高的表面积值。更详细地，在对应于具有57重量％的Al₂O₃含量的组合物的实施例24中，公开了在1100℃/20小时下煅烧之后，表面积为27m²/g，并且在对应于63％的Al₂O₃含量的实施例27和31中，在1100℃/20小时下煅烧之后，显示表面积分别为31m²/g和30m²/g。