【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝基和锆基混合氧化物
[0001]本专利技术涉及铝、锆、镧和任选地至少一种除铈和镧之外的稀土金属的混合氧化物，其使得可以制备在严重老化后保持比孔隙率、良好热稳定性和良好催化活性的催化剂。本专利技术还涉及用于制备此混合氧化物的方法，并且还涉及一种用于使用由此混合氧化物制备的催化剂处理来自内燃机的排气的方法。
[0002]技术问题
[0003]在将车辆发动机和消声器彼此连接的排气排放系统中，通常设置有用于净化排气的催化转化器。发动机排放对环境有害的物质，如CO、NO
x
或未燃烧的烃。为了将此类有害物质转化为环境可接受的物质，使排气流过催化转化器，使得CO转化为CO2，NO
x
转化为N2和O2，并且燃烧未燃烧的烃。在该催化转化器中，负载在载体上的具有贵金属催化剂(如Rh、Pd、或Pt)的催化剂层形成在基材的小室壁表面上。用于负载贵金属催化剂的载体的实例包括基于铈和锆的混合氧化物。这种载体也被称为助催化剂，并且是三效催化剂的主要组分，其同时去除排气中的有害组分，如CO、NO
x
和未燃烧的烃。铈是重要的，因为铈的氧化值根据排气中氧的分压而变化。CeO2具有吸附和解吸氧的功能以及储存氧的功能(称为OSC能力)。
[0004]已知Rh是一种有效的减少排气中NO
x
含量的贵金属。与高氧化态的Rh(如Rh
III
)相比，优选Rh0，因为它提供了更好的脱NO
x
活性。已知在传统的三元催化剂中，其中将基于铈锆的混合氧化物用作...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铝、锆、镧和任选地至少一种除铈之外且除镧之外的稀土金属(表示为REM)的混合氧化物，这些元素的重量比例是如下：
■
在20.0与45.0wt％之间的铝；
■
在1.0与15.0wt％之间的镧；
■
在0与10.0wt％之间的除铈之外且除镧之外的该稀土金属，条件是：如果该混合氧化物包含多于一种除铈之外且除镧之外的稀土金属，则此比例适用于这些稀土金属中的每一种；
■
在50.0与70.0wt％之间的锆；这些比例表示为相对于该混合氧化物的总重量的氧化物当量，其特征在于在空气中在1100℃下煅烧5小时后，该混合氧化物的比表面积(BET)为至少25m2/g；并且在于在空气中在950℃下煅烧3小时后，通过N2孔隙率测定法测定的该混合氧化物的孔隙率使得：
■
在尺寸小于100nm的孔的区域中，该混合氧化物的孔隙度图表现出位于在10与25nm之间、更特别地在10与22nm之间、甚至更特别地在13与19nm之间的直径D
p,950℃/3h
处的峰；
■
比率V
<30nm,950℃/3h
/V
总,950℃/3h
大于或等于0.85；
■
V
总,950℃/3h
大于或等于0.35ml/g；V
<30nm,950℃/3h
、V
总,950℃/3h
分别表示在空气中在950℃下煅烧3小时后，混合氧化物的尺寸小于30nm的孔的孔体积和其总孔体积。2.根据权利要求1所述的混合氧化物，其进一步包含铪。3.根据权利要求2所述的混合氧化物，其中，铪的比例是小于或等于2.0wt％，此比例相对于该混合氧化物的总重量以HfO2表示。4.根据权利要求1至3所述的混合氧化物，其中，这些元素Zr、La、REM——如果存在的话、以及Hf——如果存在的话，作为氧化物存在于该混合氧化物中。5.根据权利要求1至3所述的混合氧化物，其中，这些元素Ce、Zr、La、REM——如果存在的话、以及Hf——如果存在的话，作为氧化物存在于该混合氧化物中并且还部分地以氢氧化物或羟基氧化物的形式存在。6.一种混合氧化物，该混合氧化物由铝、锆、镧、任选地至少一种除铈之外且除镧之外的稀土金属(表示为REM)和任选地铪的氧化物的组合组成，这些元素的重量比例是如下：
■
在20.0与45.0wt％之间的铝；
■
在1.0与15.0wt％之间的镧；
■
在0与10.0wt％之间的除铈之外且除镧之外的稀土金属，条件是：如果该混合氧化物包含多于一种除铈之外且除镧之外的稀土金属，则此比例适用于这些稀土金属中的每一种；
■
铪的比例小于或等于2.0wt％；
■
在50.0与70.0wt％之间的锆；这些比例表示为相对于该混合氧化物的总重量的氧化物当量，其特征在于在空气中在1100℃下煅烧5小时后，该混合氧化物的比表面积(BET)为至少25m2/g；
并且在于在空气中在950℃下煅烧3小时后，通过N2孔隙率测定法测定的混合氧化物的孔隙率使得：
■
在尺寸小于100nm的孔的区域中，该混合氧化物的孔隙度图表现出位于在10与25nm之间、更特别地在10与22nm之间、甚至更特别地在13与19nm之间的直径D
p,950℃/3h
处的峰；
■
比率V
<30nm,950℃/3h
/V
总,950℃/3h
大于或等于0.85；
■
V
总,950℃/3h
大于或等于0.35ml/g；V
<30nm,950℃/3h
、V
总,950℃/3h
分别表示在空气中在950℃下煅烧3小时后，混合氧化物的尺寸小于30nm的孔的孔体积和其总孔体积。7.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其中，在空气中：
‑
在1100℃下煅烧5小时后，基于氧化锆的晶相的微晶的平均尺寸为至多28nm、或至多25nm、或甚至至多22nm；和/或
‑
在1200℃下煅烧5小时后，基于氧化锆的晶相的微晶的平均尺寸为至多44nm、或至多35nm、或甚至至多33nm。8.根据权利要求7所述的混合氧化物，其中，平均微晶尺寸由公式(I)给出：t＝kλ/(βcosθ)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(I)t：平均微晶尺寸；k：等于0.9的形状因子；λ(lambda)：入射光束的波长(λ＝1.5406埃)；β：在最大强度的一半处测量的谱线增宽；θ：布拉格角。9.根据权利要求7或9所述的混合氧化物，其中，平均微晶尺寸由公式(II)给出：t：平均微晶尺寸；k：等于0.9的形状因子；λ(lambda)：入射光束的波长(λ＝1.5406埃)；H：衍射线的半峰全宽；s：仪器谱线增宽；θ：布拉格角。10.根据权利要求7至9中任一项所述的混合氧化物，其中，该晶相的特征在于位于在29
°
与31
°
之间的2θ角处的峰(来源：CuKα1，λ＝1.5406埃)。11.根据权利要求7至9中任一项所述的混合氧化物，其中，该晶相的特征在于位于在29.0
°
与31.0
°
之间的2θ角处的峰(来源：CuKα1，λ＝1.5406埃)。12.根据权利要求7至11所述的混合氧化物，其中，该晶相包含氧化锆，并且还可以含有镧和任选地除铈之外且除镧之外的一种或多种稀土金属。13.根据权利要求7至12中任一项所述的混合氧化物，其中，该晶相表现出四方结构。14.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，铝的比例是在25.0与40.0wt％之间。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的混合氧化物，其中，铝的比例是在25.0与35.0wt％之间。16.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其中，镧的比例是在1.0与10.0wt％之间、更特别地在1.0与7.0wt％之间、甚至更特别地在2.0与7.0wt％之间。17.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其中，REM或当该混合氧化物包含多于一种REM时每一种REM的比例是在1.0与10.0wt％之间、甚至更特别地在1.0与7.0wt％之间、或甚至在2.0与7.0wt％之间。18.根据权利要求17所述的混合氧化物，其中，REM或当该混合氧化物包含多于一种REM时每一种REM的比例是在2.0与7.0wt％之间。19.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其中，锆的比例是在55.0与65.0wt％之间。20.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其中，锆和铝的总比例大于或等于80.0wt％。21.根据权利要求20所述的混合氧化物，其中，锆和铝的总比例大于或等于85.0wt％。22.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其特征在于，如果该混合氧化物含有多于一种REM，则这些REM的总比例小于25.0wt％。23.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其特征在于，如果该混合氧化物含有多于一种REM，则这些REM的总比例小于20.0wt％。24.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其具有以下组成：
■
在25.0与35.0wt％之间的铝；
■
在1.0与7.0wt％之间的镧；
■
在1.0与7.0wt％之间的至少一种REM；
■
在55.0与65.0wt％之间的锆。25.根据权利要求24所述的混合氧化物，其中：
‑
镧的比例是在2.0与7.0wt％之间、更特别地在3.0与7.0wt％之间；和/或
‑
该REM的比例是在2.0与7.0wt％之间。26.根据权利要求24或25所述的混合氧化物，其中，
‑
该REM的比例是在3.0与7.0wt％之间。27.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其中，该REM选自钇、钕、镨或这些元素的组合。28.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其中，该REM或这些REM中的一种是Y。29.根据前述权利要求中任一项所述的混合氧化物，其特征在于，其不包含铈或氧化铈。30.根据权利要求1至28中任一项所述的混合氧化物，其特征在于，相对于该混合氧化物的总重量，按氧化物CeO2的重量计表示的铈的比例小于1.0wt％、甚至小于0.5wt％、或小于0.2wt％或小于0.05wt％。31.根据权利要求30所述的混合氧化物，其特征在于，相对于该混合氧化物的总重量，按氧化物CeO2的重量计表示的铈的比例小于0.05wt％。
32.根据前述权利要求中任一...
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