[发明专利]用于三元催化的氧化锰-锰酸镧钙钛矿-PGM复合物

说明书

本公开涉及用于氧气捕集应用例如用于三元催化剂(TWC)系统中的组合物。在一些实施方案中，所述组合物包含聚集和/或融合的初级颗粒的复合物，所述聚集和/或融合的初级颗粒共同具有式[MnO_x]_y:[La_zMnO₃]_1‑y；其中x在约1至2.5的范围内；y在约1重量％至约30重量％、或约1重量％至约20重量％、或约2重量％至10重量％、或约2重量％至约5重量％的范围内；并且z为约0.7至约1.1；并且所述La_zMnO₃为结晶钙钛矿相；所述复合物的所述聚集和/或融合的初级颗粒具有在约25m²/g至约60m²/g、优选地约27m²/g至约45m²/g范围内的平均表面积。在优选的实施方案中，这些组合物还包含低水平的至少一种铂族金属(PGM)，优选Pd。

技术领域

本公开涉及用于TWC应用的氧化锰-锰酸镧-PGM复合物。

背景技术

内燃式引擎产生废气，该废气包含多种污染物，包括烃(HC)、一氧化碳(CO)、和氮氧化物(“NO_x”)。包含废气催化剂的排放控制系统或“后处理系统”被广泛用于减少排放到大气中的这些污染物的量。常用于汽油引擎应用的催化剂是所谓的三元催化剂或TWC。TWC执行三个主要功能：(1)一氧化碳(CO)的氧化；(2)未燃烧烃的氧化；以及(3)NO_x至N₂的还原。

由分散在高表面积氧化铝和二氧化铈-氧化锆载体上的铂族金属(PGM)组成的TWC最初于二十世纪八十年代早期引入以用于汽油引擎后处理。钙钛矿型氧化物(ABO₃)也已被提出用于TWC中。仍需要通过找到具有等同或优异的催化特性的替代催化剂组合物来在经济上满足日益严格的排放限制，所述替代催化剂组合物利用较少PGM或不利用PGM。

本公开涉及解决这些问题中的一些问题。

发明内容

本公开涉及可用于储氧的复合组合物，并且在一些情况下，这些储氧组合物(“OSC”)至少与二氧化铈-氧化锆(例如，Ce_0.5Zr_0.5O₂)、掺杂的LaMnO₃(例如，La_0.9Sr_0.1MnO₃)或复合物本身的各个组分一样有效，并且在一些情况下更加有效。如本文所用，术语“复合物”是指由两种或更多种组分材料制备的材料，每种组分材料具有不同的物理或化学特性，所述不同的物理或化学特性在组合时产生具有与各个组分不同的特征的材料(例如，比预期更好的OSC)。各个组分在结构内保持独立并且截然不同，例如可通过XRD、TEM或光谱辨别，但不能机械分离，因此可与化学混合物和固溶体区别开来。

本公开涉及组合物，该组合物包含[MnO_x]_y:[La_zMnO₃]_1-y、由其组成或基本上由其组成，作为复合物或其他，

其中

x在约1至约2.5的范围内；

y在约1重量％至约30重量％、或约1重量％至约20重量％、或约2重量％至10重量％、或约2重量％至约5重量％的范围内；并且

z为约0.7至约1.1；并且

La_zMnO₃为结晶钙钛矿相。