[发明专利]铈化合物的高浓度胶态分散体及其制备方法

说明书

本发明涉及铈化合物的高浓度胶态分散体。

铈化合物的分散体有许多用途。特定实例是多相催化，尤其来自内燃机的废气处理(汽车后燃催化)。这些分散体还可用作防腐涂料或用于化妆品。

许多制备这些分散体的方法已经有人叙述过。然而，已知的方法不能制得高浓度铈化合物的分散体。但是，在上述的将分散体用来在载体上浸渍铈的应用中，能否获得高浓度分散体的是十分重要的。此外，在诸如催化或化妆品的应用中，使用纯分散体，即它含有尽可能少的除铈以外的离子，也是必要的。

因此，本发明的目的是提供一种高浓度的，(如果必要的话)高纯度的胶态分散体。

在第一实施方案中，本发明的铈化合物的胶态分散体的特征在于它的CeO₂浓度在500～700g／l之间，电导率至多50mS／cm。

在第二个实施方案中，铈化合物的胶态分散体的特征在于它的CeO₂浓度高于700g／l。

本发明还涉及制备此类分散体的方法，其特征在于起始悬浮体或分散体通过透析或用阳离子树脂和阴离子树脂进行处理。

本发明的其它特征、细节和优点从以下叙述和用来说明本发明的非限制性实施例将看得更清楚。

在下面的叙述中，表达短语“铈化合物的胶态分散体”指由在含水液相的悬浮体中的基于氧化铈和／或氢氧化铈的具有胶体尺寸的细固体颗粒构成的任何体系，这类体系还任意性地含有痕量的受束缚或吸附的离子，如硝酸根、乙酸根、柠檬酸根或铵离子。应注意，在这些分散体中，铈可以完全是胶体形式的，或者同时是离子和胶体形式的。

还应注意，胶体的平均直径指其平均流体动力学直径，是由光的准弹性散射测定的，使用Michael L Mc Connell在AnalyticalChemistry 53，No 8，1007A(1981)描述的方法。

此外，这里的术语“纯度”指以离子类存在于分散体的杂质。这一纯度可以由分散体的电导率表示。

最后，铈化合物一般是铈(Ⅳ)化合物。

在本发明的第一个实施方案中，胶态分散体的特征在于高浓度(在500-700g／l)和高纯度。

纯度由分散体的电导率表示，至多是50mS／cm，尤其至多35nS／cm。电导率取决于胶态分散体的PH。原则上PH上升，它下降。

胶态分散体的PH一般在0．5-2，尤其在0．95～2之间。取决于PH值，电导率较好在5～50mS／cm之间，更好在5～35mS／cm之间。

分散体中胶体的平均直径在3～100nm，尤其在5～50nm之间。本发明的胶态分散体具有单分散粒径分布是优选的。

在本发明的第二个实施方案中，胶态分散体的主要特征在于极高的浓度。这一浓度，按CeO₂表示，是大于700g／l，尤其大于800g／l。

这一浓度还可以是至少1000g／l，甚至大于1200g／l。

在第二实施方案的一个重要的变化形式中，胶态分散体还具有高纯度。第一实施方案的上述纯度特性在此时也适用于第二实施方案的这一变化形式。

第二实施方案的分散体的PH和胶体直径与第一实施方案的相同。

最后，在两个上述实施方案中和在由将硝酸铈用作起始产品的方法所得的分散体中，NO₃／Ce摩尔比低于0．7，尤其在0．2～0．5之间。

下面将描述本发明的胶态分散体的制备方法。

本发明方法的主要特征是由透析或用树脂处理CeO₂的起始悬浮体或分散体。

可使用任何已知的方式制备起始胶态分散体。特别要参考在EI-A-0206 906，EP-A-0 208 581和EP-A-0316 205中描述的方法。尤其使用胶态分散体，它是通过铈(IV)的含水盐(如硝酸盐)，尤其在酸性介质中进行热水解而制得的。

这类方法在EP-A-0239 477或EP-A-0208 580中有叙述。

在透析处理的情况下，使用一种能耐分散体或悬浮体的PH的且具有不能使胶体渗透的临界直径的透析膜。例如，它可以是具有薄壁的和具有对应于12000～14000道尔顿之间的分子量的临界直径的纤维素膜。

至于树脂处理，高酸性的阳离子树脂和高碱性阴离子树脂是优选使用的。

在优选的实施方案中，开始用阳离子树脂处理，随后用阴离子树脂处理。