[发明专利]具有高孔体积的混合氧化物

说明书

本发明涉及一种基于锆和铈的混合氧化物组合物、其制备方法以及其在催化领域中的用途。该混合氧化物的特征在于在1100℃下煅烧之后的高比表面积和特定孔隙率。

本申请要求于2019年3月3日提交的欧洲专利申请EP 19305245.3的优先权，出于所有的目的将该专利申请的内容通过援引完全并入本文。在本申请与该EP申请之间存在会影响术语或表述的清晰度的任何不一致性的情况下，应仅参考本申请。本申请还要求于2019年3月3日提交的欧洲专利申请EP19305246.1的优先权。

本发明涉及一种基于锆和铈的混合氧化物组合物、其制备方法以及其在催化领域中的用途。

[技术领域]

当前，“多功能”催化剂被用于处理来自内燃机的排气(机动车辆燃烧后催化)。术语“多功能”被理解为意指不仅能够进行氧化，特别是氧化排气中存在的一氧化碳和烃类，而且能够进行还原，特别是还原这些气体中还存在的氮氧化物的催化剂(“三效”催化剂)。基于锆和稀土元素的氧化物的组合物现在可认为是可以结合到这种类型的催化剂的组合物中的有利元素。

这种类型的产品必须表现出适于使用的孔隙率与耐温性之间的折衷。特别地，它们必须表现出足够高的孔体积，并且因此包含具有足够大尺寸的孔，以便使气体从催化位点良好扩散并良好扩散至催化位点。气体的适当扩散还使得将空气/燃料比维持在氧气吸收和解吸能力的最佳状态，这有利于混合氧化物的最佳性能。

孔隙率还应使得混合氧化物易于与载体涂层的其他组分混合，并且使得一种或多种铂族金属(PGM)良好地浸渍和/或良好地分散在载体涂层中。以下披露的本发明的混合氧化物旨在解决这些技术问题。

[背景技术]

在WO 2017/185224中，混合氧化物表现出在空气中在1000℃下煅烧4小时之后包括在0.2mL/g与0.5mL/g之间的总孔体积。

WO 2011/006780没有披露在空气中在1100℃下煅烧4小时之后至少28m²/g的比表面积(BET)。

EP 2566617披露了一种混合氧化物，其表现出直径集中在30nm与70nm之间的值周围的孔群体。

US 7,767,617 B2(等同于US 2006/178261)披露了一种方法，其中使沉淀物的分散体经受中等能量的研磨操作，例如使用胶体磨或涡轮搅拌器。然而，沉淀物通过与碱性溶液接触并且不通过热水解获得。此外，在US 7,767,617 B2中，没有提及具有在5.0μm与100μm之间的d50的羟基氧化锆的颗粒。

US 8,158,551(等同于US 2009/220398)披露了一种方法，其中没有提及具有在5.0μm与100μm之间的d50的羟基氧化锆的颗粒。

US 2013/288891和EP 0955267披露了复合氧化物，但是没有提及本发明的混合氧化物的特征。

[附图说明]

图1表示实例1中使用的分散元件S18N-19G(1.轴管；2.带槽活塞环轴承；3.轴；4.定子；5.转子；6.驱动轴环)。

图2表示实例7的混合氧化物的孔隙图(porogram)。在具有低于500nm的尺寸的孔的范围内具有最高强度的峰在D_{p，1100℃/4h}＝363nm处可见并且对应于D_{p，1100℃/4h}＝363nm。

除非另外提及，否则煅烧，更特别地在其之后给出比表面积或孔隙率的值的煅烧是在空气中煅烧。为了本说明书的连续性，还指定了，除非另外指明，否则在给出的值的范围内包括极限值。这也适用于包括“至少”或“至多”的表述。

[发明内容]

本发明首先涉及一种如权利要求1-27中所述的混合氧化物。本发明因此涉及一种锆、铈、镧以及任选地至少一种除铈和除镧以外的稀土元素(RE)的混合氧化物，其具有以下组成：