[发明专利]具有增强的热稳定性的氧化铈氧化锆氧化铝组合物

说明书

本发明涉及具有增强的热稳定性的基于氧化铈(铈的氧化物)、氧化锆(锆的氧化物)和氧化铝(铝的氧化物)的组合物。

这些组合物可在燃烧发动机（例如燃料发动机和柴油发动机）废气后处理应用中用作涂层，例如作为催化剂（主要为三效催化剂，TWC）的组分，但也用在与废气流结合的其它部分中，例如NOx阱、柴油氧化催化剂(DOC)和柴油颗粒过滤器(DPF)。

基于氧化铈-氧化锆的经混合的氧化物和氧化铝广泛用于汽车应用，用于催化剂制备。例如，WO 2008/113457中，描述了单独引入氧化铈/氧化锆和氧化铝（镧掺杂的氧化铝）的混合氧化物以制备涂层并因此为良好确立的方法。

然而，其它类型的组合物材料也引起了注意，所述组合物材料由以下组成：Al₂O₃，余量通常为CeO₂、ZrO₂和可能一些稳定剂，例如稀土金属氧化物。

例如，在EP 1172139中报道了数种Al-Ce-Zr-Y-La氧化物组合物的制备和热稳定性。公开了由Al₂O₃/CeO₂/ZrO₂/Y₂O₃/La₂O₃构成的多种组合物，具有不同比率的所述氧化物存在于所述组合物中。描述了经由起始于相应的金属盐溶液（包括Al-硝酸盐形式的氧化铝）的共沉淀来制备材料。作为进行共沉淀过程后的中间产物，产生Al-Ce-Zr-Y-La氢氧化物的悬浮液，其在煅烧后转变为相应的氧化物（见第8页，第1-6行）。这些组合物氧化物的表面积被描述为取决于所述组合物中存在的Al₂O₃的量。在实施例10-22中，其中Al₂O₃含量为21-25%重量（由表2公开的摩尔比计算），所述化合物在1100℃下经受热处理20小时后，比表面积低于15m²/g（见表2，第14页）。在Al₂O₃含量增加的情况下，在1100℃/20小时热处理后显示更高的表面积值，如实施例24、27和31中所公开。更详细地，在实施例24中，对应于具有57%重量的Al₂O₃含量的组合物，公开了在1100℃/20小时煅烧后，表面积为27m²/g，以及在对应于63% Al₂O₃含量的实施例27与31中，在1100℃/20小时煅烧后，分别显示了31m²/g和30m²/g的表面积。

在JP 2005246177(A)中，在“对比实施例4”中，描述了经由共沉淀路线，制备Al₂O₃/CeO₂/ZrO₂复合氧化物（摩尔比Al₂O₃/CeO₂/ZrO₂=1/0.9/1.1，用重量%表示=26份的Al₂O₃、39.5份的CeO₂和34.5份的ZrO₂）。在研究本发明的过程中，根据JP 2005246177(A)公开的方法制备材料和测量它们的BET。在1100℃/2小时煅烧后获得6.8m²/g的BET，在1100℃/20小时煅烧后获得4.8m²/g的BET。由所述实验，显然的是，在1100℃/2小时煅烧所述材料后，表面积显著下降。当以1100℃/20小时热处理时，表面积的下降甚至更加显著。