[发明专利]基于铈、锆的和另外的稀土金属的氧化物的组合物，其制备方法及其用途

说明书

本发明的组合物是基于铈的、锆的和至少一种除铈之外的稀土金属的氧化物的组合物，其中氧化铈含量为按重量计大于50%，并且在1000℃下煅烧4小时之后，该组合物具有的比表面积为至少20 m²/g并且在200℃至400℃之间可移动的氧的量为至少0.8 ml O₂/g。该组合物通过以下方法制备，其中在一个反应器中将一种铈的、锆的以及其他稀土金属的化合物的混合物与一种碱性化合物连续地反应，其中在该反应器的混合区中反应介质的停留时间为最多100毫秒；加热该沉淀，然后使其与一种表面活性剂接触，之后进行煅烧。

本申请是以下申请的分案申请：申请日2012年6月13日，申请号201280029643.8，发明名称“具有高还原性的基于铈的、锆的和另外的稀土金属的氧化物的组合物，其制备方法及其在催化剂领域的用途”。

本发明涉及一种具有高还原性的基于铈的、锆的和至少一种除铈之外的稀土金属的氧化物的组合物，涉及其制备方法以及其在催化剂领域的用途。

“多功能的”催化剂当前用于处理来自内燃机的排气（汽车后燃烧催化）。术语“多功能的”理解为是指不仅能够进行氧化，特别是氧化存在于这些排气中的一氧化碳和烃类，而且能够进行还原，特别是还原也存在于这些气体中的氮氧化物类的催化剂（“三效”（three-way）催化剂）。当今出现了基于氧化铈、氧化锆和一种或多种其他稀土金属的氧化物的产物作为包括在这种类型的催化剂的组合物中的特别重要的和有利的组分。为了有效，这些组分甚至在经历高温（例如至少900℃）之后必须具有高的比表面积。

这些催化剂组分所要求的另一品质是还原性。术语“还原性”在此处并且对于说明书的其余部分意指催化剂在一种还原气氛下被还原以及在一种氧化气氛下被再氧化的能力。该还原性可尤其通过该材料每单位质量可移动的氧或不稳定氧的量并且在一个给定的温度范围内测量。该催化剂的还原性以及，因此，其效力在当前对基于上述产物的催化剂相当高的温度下是最大的。现在，对于在较低的温度范围内其性能品质是足够的催化剂存在一种需要。

在当前现有技术中，看来上面提及的这两个特性通常难以调和，即在较低的温度下的高还原性对应一个相当低的比表面。

本发明的目的是提供一种此类型的组合物，该组合物在较低的温度下结合了一个高的比表面积和良好的还原性。

为此目的，本发明的组合物是基于铈的、锆的和至少一种除铈之外的稀土金属的氧化物，具有按质量计大于50%的氧化铈含量，并且其特征在于，在1000℃下煅烧4小时之后，该组合物具有至少20 m²/g的比表面积和至少0.8 ml O₂/g的在200℃至400℃之间可移动的氧的量。

当参考附图阅读下面给出的描述时，本发明的其他特征、细节和优点将变得更加清晰，其中：

-图1是一个用于进行制备本发明的组合物的方法的反应器的示意图；

-图2示出了通过测量根据本发明的一种组合物以及一种对比产物的程序升温还原的还原性获得的曲线。

为了本说明书的连续性，比表面积理解为是指依照期刊“美国化学学会杂志（TheJournal of the American Chemical Society），60，309（1938）”中描述的布鲁诺-埃梅特-特勒法制定的标准ASTM D 3663-78，由氮气吸附确定的BET比表面积。

对于本说明书，稀土金属理解为是指由钇和周期表中具有在57和71（含）之间的原子序数的这些元素组成的组中的那些元素。

另外，除非另外提出，煅烧并且尤其是在其之后给出表面积值的煅烧，是在指定时期内在温度稳定的阶段在空气中的煅烧。