[发明专利]制备耐热性化合物氧化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备用作催化剂等以净化内燃机废气的化合物氧化物的方法。

背景技术

化合物氧化物是以两种或更多种金属氧化物的化合物形式的氧化物，并且不含作为构成单元的氧代-酸离子。该化合物氧化物的一种重要应用是催化剂和催化剂载体。已知的一种催化剂具有如下构成：将催化活性微粒负载在耐热性载体上，并用于净化内燃机的废气。

已知有多种制备前述催化活性微粒或载体的方法，并且用于在所述载体上负载所述微粒的方法描述在日本专利公布号08-17942或日本专利特许公开号2000-197822中。

在日本专利公布号08-17942中描述的前述方法可以被称为水吸收负载方法。该方法包括：制备负载贵金属的耐热性粉末、钙钛矿型化合物氧化物和耐热性载体；制备包含负载所述贵金属的耐热性粉末和所述钙钛矿型化合物氧化物的浆液；将该浆液涂覆到所述耐热性载体上；然后干燥和烧结该浆液。

另一方面，日本专利特许公开号2000-197822中描述的方法可以称为浸渍负载方法。该方法包括：将载体粉末添加到包含构成化合物氧化物的金属的盐溶液中；将该溶液蒸发并干燥为固体；和然后烧结该固体。

然而，在这两种方法中都将水溶性的盐，例如水溶性的硝酸盐溶解，并由已经制备的载体吸收，和然后干燥并烧结。在这种方法中，所述载体可能会部分溶解，使其耐热性降低，并且所得到的化合物氧化物可能会被热劣化。

发明内容

考虑到前述技术问题构思了本发明，本发明的目的在于当要将所述第二氧化物颗粒负载在所述第一氧化物上时，通过将第二氧化物颗粒均匀分散，和将所述第二氧化物颗粒密集粘结到第一氧化物上，而提供一种具有高耐热性的化合物氧化物。

为了实现前述目的，依照本发明，提供了一种用于制备耐热性化合物氧化物的方法，其中使第一氧化物颗粒负载具有相近充电特性的第二微粒。所述耐热性化合物氧化物制备方法的特征在于：在使所述第一氧化物颗粒或其前体吸附所述第一氧化物颗粒或其前体之前，使所述第一氧化物颗粒或其前体吸附预定的酸或碱，使其带有与所要吸附的所述第二微粒或其前体相反的电荷；和通过所述酸和碱使所述第一氧化物颗粒吸附所述第二微粒，并将它们烧结用于负载所述第二微粒。在此，所述充电特性是根据pH值的表面电势，并且所述充电特性的相近是在各pH值下的表面电势都与另一个相近。

此外，依照本发明，该方法的特征在于所述酸是有机酸；和所述碱是有机碱。

此外，依照本发明，该方法的特征在于所述第一氧化物颗粒或其前体颗粒是在其中具有水相的胶束中合成的，并分散在溶剂中；特征在于通过所述合成的颗粒将酸或碱吸附在所述胶束中，由此为所述第一氧化物颗粒或其前体颗粒充电使其带有与待被吸附的所述第二微粒或其前体相反的电荷；以及特征在于所述胶束中合成所述第二微粒或其前体颗粒，使得所述第二微粒被吸附在所述第一氧化物颗粒上。

依照本发明，即使在所述第一氧化物颗粒或其前体(将只称为第一氧化物颗粒)和所述第二氧化物颗粒或其前体(将只称为第二氧化物颗粒)之间的充电特性相似，预先吸附酸，例如有机酸，或碱，例如有机碱，以将其电势调节到与待被吸附的第二微粒相反的电势。最终通过所述电吸引使所述第二微粒吸附到所述第一氧化物颗粒的表面上。在这种情况下，如果所谓未吸收部分位于所述第一氧化物颗粒表面上，那么它们的电作用会吸附所述第二微粒，使所述第二微粒可以紧密并均匀地吸附和负载在所述第一氧化物颗粒的表面上。由于这些吸引可以在各自颗粒的合成过程中或在其之后进行，待成为所述载体的第一氧化物颗粒的热劣化会得到抑制，并且即使暴露于高温下所述第二微粒仍保持稳定。因此，在这点上，可以抑制热劣化，以提供整体上具有优良耐热性的化合物氧化物。

此外，依照本发明，在所述微乳液的胶束中合成所述待成为所述载体的第一氧化物颗粒，并且首先制备第一氧化物颗粒的一级颗粒或其前体，然后使其聚集形成二级颗粒，并且这些二级颗粒聚集以提高其粒径。通过酸或碱将由此合成的第一氧化物颗粒或其前体调节到与所述第二微粒相反的电势。因此，由于表面电势的区别，混合入胶束中或在胶束中合成的第二微粒被吸附在所述第一氧化物颗粒的表面上，使得可以实现与前述相似的效果。

附图说明

图1是描述在本发明方法的一种实施例中用于将第二氧化物颗粒吸附到第一氧化物颗粒上的过程的示意图。

图2是描述用作载体的氧化钇-氧化锆颗粒或其前体颗粒与氧化铈-氧化锆的超细颗粒或其前体的充电特性和通过均苯四甲酸进行电势调节结果的图。