[发明专利]复合金属氧化物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合金属氧化物的制造方法，特别涉及一种复合金属氧化物催化剂载体的制造方法。 

背景技术

近年来，复合金属氧化物由于其特异的性质，在催化剂、催化剂载体、吸附材料、电极、磁性材料、电子部件等很多用途中得到开发及使用。 

特别是在废气净化催化剂的用途中，将复合金属氧化物作为催化剂载体使用的做法受到关注。 

以往，在废气净化催化剂的用途中，为了获得高催化剂表面积，一般来说使用氧化铝(Al₂O₃)作为催化剂载体。但是，近年来，为了利用载体的化学性质来促进废气的净化，也提出将含有氧化铝(Al₂O₃)、氧化铈(CeO₂)、氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化硅(SiO₂)等各种金属氧化物的复合金属氧化物作为多孔金属氧化物载体使用。 

作为这些复合金属氧化物载体，一般已知氧化铈与氧化锆的复合金属氧化物。该氧化铈-氧化锆复合氧化物不仅可以提供氧化铈所具有的OSC能力(储氧能力)，也就是在废气中的氧浓度高时储氧、并且在废气中的氧浓度低时放出氧的特性，而且与单独的铈相比具有明显改良了的耐热性。 

为了制造此种氧化铈-氧化锆复合氧化物，一般来说进行如下的共沉淀法，即，提供含有铈盐及锆盐的盐水溶液，通过将该盐水溶液变为碱性，使氧化铈-氧化锆复合氧化物的前体、特别是氧化铈-氧化锆复合氢氧化物沉淀，将该前体干燥及煅烧。 

另外，日本特开平5-49864号公报中，提出作为贵金属担载氧化铝以外的废气净化催化剂，使用由金属硅酸盐制成的催化剂。这里，该 金属硅酸盐是具有将沸石中的铝的至少一部分用其他的元素置换了的结构的化合物。作为在沸石中置换铝的元素，优选离子半径、化学的性质与铝近似的元素，具体来说，可以举出铁、镓、锌、镧等。 

该日本特开平5-49864号公报中，利用二氧化硅源与碱金属源的水热处理来制造碱金属型金属硅酸盐，此后通过将该碱金属型金属硅酸盐的碱金属用所需的金属进行离子交换，来制造该金属硅酸盐。 

日本特开2001-314763号公报中，公开了含有二氧化钛-氧化锆复合氧化物和选自镧、钕及镨中的元素的NO_x储存还原型催化剂用载体。 

该日本特开2001-314763号公报中，利用一般的共沉淀法，也就是在四氯化钛盐酸中混合氯化锆，向其中滴加氨而进行共沉淀，来制造二氧化钛-氧化锆复合氧化物。另外，通过将该二氧化钛-氧化锆复合氧化物浸渍于硝酸镧溶液等盐溶液中，此后进行干燥及煅烧，从而得到NO_x储存还原型催化剂用载体。 

日本特开平8-266865号公报中，公开了如下的废气净化催化剂，即，在二氧化硅、沸石、二氧化硅-氧化铝及二氧化钛-氧化铝等催化剂担载层中担载铂族元素而成的废气净化催化剂中，在该催化剂担载层中还担载有钒和镧等的复合氧化物。 

而且，日本特开2002-282692号公报中，公开了如下的内容，即，存在于氧化锆中的镧系元素利用锚定效应，也就是利用抑制氧化锆表面的铑移动的效应，来抑制铑的熔结。 

作为复合金属氧化物的制造方法，一般所知的是：将粉末状的多种金属氧化物混合，将其在非常高的温度下进行煅烧的方法；将金属氧化物的粒子浸渍于金属盐的溶液中，干燥，此后在高温下进行煅烧的方法；以及所谓的共沉淀法。 

这些制造方法当中，共沉淀法在能够获得具有均匀组成的复合金属氧化物方面、能够利用比较低温的煅烧获得复合金属氧化物方面等，是优选的。 

但是，利用共沉淀法，难以获得碱土类金属及稀土类的氧化物之类的碱性金属氧化物与二氧化硅及钛之类的酸性金属氧化物的均匀复合金属氧化物。这是因为，碱性金属的离子例如镧离子仅在比较大的碱性pH下才形成沉淀物，而酸性金属的离子例如硅离子在除去强酸性及强碱性以外的宽pH范围中形成沉淀物。 

即，在使用硝酸镧之类的碱性金属的盐与硅酸钠之类的酸性金属的盐进行共沉淀法的情况下，由于这些盐形成沉淀物的pH明显地相互不同，因此会在不同的时刻形成沉淀。该情况下，由于含有各个金属的沉淀形成不同的凝聚物，因此很难获得含有这些金属的均匀的沉淀物。