CN1200954A - 一种具有高热稳定性的储氧材料及一种制备该材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高的热稳定性的储氧材料,它含有氧化铈和至少一种选自氧化镨、氧化镧、氧化钇及氧化钕的稳定剂,其中该稳定剂和任选的氧化铈以高度分散状存在于大表面积载体物质的比表面上,该载体物质是氧化铝、氧化锆、氧化钛、二氧化硅或其混合氧化物,在900℃空气中煅烧10小时后,该储氧物质仍然具有大于20、最好大于30m2/g的比表面积。

Description

一种具有高热稳定性的储氧材 料及一种制备该材料的方法
本发明涉及一种用于物质的催化转化过程中的、尤其用于内燃机的废气处理中的储氧材料及一种用于制备该材料的方法。
内燃机随废气排出了作为主要有害物质的一氧化碳CO、未完全燃烧的碳氢化合物HC和氮氧化物NOX，现代废气处理催化剂可将这些有害物质的大部分转化为无害成分水、二氧化碳和氮气。这种催化反应基本上是在理想的状况下进行的，也就是说，含在废气中的氧由一个所谓的lambda导管调节，因此一氧化碳和碳氢化合物的氧化以及氮氧化物的还原为氮的过程近似定量地进行。为此目的而发展出的催化剂为公知的三元催化净化剂。这些净化剂通常在大表面面积的载体材料如具有超过100m2/g的比表面积的γ氧化铝上含有一种或数种元素周期表中的铂族金属作为催化反应成分。
理想状况主要是指空气/燃油比λ为1的情况。该空燃比λ是指在理想状况下标准化了的空气对燃料比率。空燃比是指完全燃烧一公斤燃料需要的空气的公斤量。在使用传统汽油燃料的情况下，标准空燃比的值是14.6。根据负荷和转速，内燃机废气表现出在空燃比值1的周围或大或小地波动。在这些情况下，为了更好地转化可氧化的有害成分，采用了储氧的成分如氧化铈，当在废气中存在过量氧时，通过使处于氧化状态的Ce3+变成Ce4+来结合氧，当在废气中缺乏氧时，通过使Ce4+还原成Ce3+的氧化转化来再次释放氧。
汽车废气催化剂与温度升至1100℃的废气作用。这样高的温度需要使用具有适当抗热性并长期稳定的催化物质。
欧洲专利EP0444470B1公开了一种大表面面积的氧化铈，它包括氧化铈的初始混合物和氧化铈稳定剂，其中相对氧化铈的摩尔量为5至25mol.％。介绍了作为稳定剂的镧、钕和钇。这种物质是从一种氧化铈前体物的普通溶液中通过共同沉淀得到，并且前体物用作该氧化铈的稳定剂。
根据EP0715879A1，如果氧化铈以直径为5至100nm的微粒方式沉淀到多孔的载体如氧化铝上的话，氧化铈储氧能力可以达到最佳程度。为了达到这个目的，要制备分散粉状的载体物质和具有所引用范围粒径的氧化铈溶液。用这种分散物质涂敷蜂窝状载体结构，然后干燥，在650℃下煅烧1小时。也可把氧化铈溶液和氧化锆溶液一起使用。煅烧结果是在载体物质上的氧化铈颗粒的大小增加至大于35nm。如果氧化铈溶液和氧化锆溶液一起使用，那么，煅烧涂层(750℃，1小时)形成的氧化铈和氧化锆固态溶液颗粒大小大约为60nm。
EP0337809B1公开了一种特别是含有用氧化铈稳定的氧化锆颗粒的催化剂组合物。该氧化锆颗粒用铈盐溶液浸渍，以使氧化锆稳定。干燥以这种方式获得的浸渍颗粒，并煅烧至X射线衍射图的图象不再呈现氧化铈的晶体峰。相对氧化锆计，氧化铈在氧化铈/氧化锆混合物中的重量为10-50wt.％。除了铈盐外，也可以使用钇和/或钙盐。在900℃温度的空气中煅烧10小时后，该物质的X-线衍射图仅表现出四方晶的氧化锆峰，没有氧化铈峰。因此，实际上在这种物质中氧化铈表现为与氧化锆的固态溶液形式存在。
由现有技术已知的制备储氧材料的方法中，使用共沉淀方法和浸渍方法、通过加其它成分以便稳定氧化铈或在载体物质上沉淀氧化铈。作为替代，也可以通过使用氧化铈溶胶直接把氧化铈以粒状沉淀在载体物质上。
实事上，共沉淀方法的不足之处在于，所得物质具有太高百分量的不能完全使用于储氧的氧化铈，因为储氧过程实际上发生在表面，因此，该物质中较深层区对氧储存无效。
在已知的浸渍方法或溶胶沉淀中，在被处理的物质脱水期间产生色谱分离作用，这些导致氧化铈在载体物质上不均匀分配。已知避免了色谱分离的孔容浸渍也会产生不满意的结果，因为仅使用与载体物质中吸收水的能力相适应的溶剂容积。这个过程中，溶剂容积受到水吸收能力的限制，以至于不可能完全地溶解其中所需的铈盐量。
Van Dillen等(G.C.Bond，P.B.Wellst和F.C.Tomkins编辑的第六届催化剂国际会议选编的方法部分，1976年，伦敦)描述了在大表面积载体物质上制备铜和镍催化剂的方法。在这种方法中载体物质与作为活性成分的前体物一起在水中分散。通过使用一个毛细管来注射(毛细管注射)，将一种碱或酸溶液注射到该分散体中，使该活性成分沉淀在载体表面上。为了避免活性成分本身在溶液中快速沉淀，沉淀在全体分散体仅稍微过饱和时进行。为了同时确保在整个溶液中均匀沉淀，每单位时间必须加入少量碱或酸溶液，并通过搅拌分散，以使它均匀分配。
本发明的目的是提供一种储氧材料，其特征为具有高的热稳定性和长期稳定性，并能用简单的方式制备。
为了达到这个目，使用含有氧化铈和至少一种稳定剂的高热稳定性的储氧材料，稳定剂选自氧化镨、氧化镧、氧化钇和氧化钕，其特征在于，该稳定剂以高度分散状在大表面积载体物质表面上存在，并在900℃空气中煅烧10小时后，储氧物质仍然具有大于20、最好大于30m2/g的比表面积。
在本发明的上下文中，“储氧物质”的意思要理解为载体和稳定剂的结合。在本发明的这种材料中，主要是氧化铈表现有储氧功能。但氧化镨也能储氧。然而，它的储蓄能力比氧化铈的小。因此，在本发明上下文中的氧化铈称为储氧化合物，而氧化镨尽管有储氧能力，但还是被当作稳定剂看待。
本发明材料中储氧化合物可以完全包含在载体物质中。所以载体物质是一种混合氧化物，该混合氧化物其中一种组分是由氧化铈形成的。如果载体物质的储氧能力已经足以达到目的，就可取消具有氧化铈的载体物质的附加的涂层。在载体物质不含氧化铈的情况下，所需储氧能力必须由氧化铈涂层提供，那么，其中的氧化铈以高度分散形式与稳定剂共同存在于这些材料上。不含任何氧化铈的适合载体物质是氧化铝、氧化锆、氧化钛、二氧化硅或它们的混合氧化物。
在本发明范围内，大表面积材料是其比表面积或BET表面积(根据DIN66132测定的)最小为10m2/g的材料。所称活性氧化铝满足这种条件。这些是细分散的氧化铝，其具有所谓的氧化铝过渡相晶体结构。它们包括χ-、δ-、γ-、κ-、θ-和η-氧化铝。这些类型的物质的比表面积大约在50至400m2/g之间。同样，具有类似大表面积的氧化锆和铈/锆混合氧化物也是可得的。为达到本发明的目的，可以根据EP0605274A1采用共沉淀方法得到合适的铈/锆混合氧化物。相对混合氧化物的总重计，它们含有60-90wt.％的氧化铈。作为一种替代，相对混合氧化物的总重计，氧化铈浓度仅为10-40wt.％的富锆铈/锆混合氧化物也可以使用。
高分散形式的稳定剂和任选的氧化铈通过适当的技术涂载于这类载体物质上。
可以看出，当上述载体物质有至少一种高分散型稳定剂存在于它们的比表面上时，它们就具有超常的热-和长期稳定性。本发明上下文中所称的热-和长期稳定的物质是，在900℃空气中煅烧10小时后仍然具有大于20、最好至少大于30m2/g的比表面积的物质。要达到这种稳定程度，相对储氧材料总重计，涂载有0.1-10％的稳定剂就足够了。浓度小于0.1％不能提供足够的稳定。而大于10％时，观察到的热稳性实质上没有增加。
如果在载体物质上载有晶体大小小于7nm的稳定剂，则这种储氧材料具有特殊高的热稳定性。在这种情况下，稳定剂也叫X-射线非晶型，因为如此小晶体尺寸的物质不再产生X-射线衍射谱。
在本发明的一个特殊实施例中，铈/锆混合氧化物用作大表面积载体物质，相对混合氧化物的总重计，其氧化铈浓度为60-90wt.％。为了稳定这种物质，以高度分散形式将稳定剂的表面积简单地施加就足够了。
在本发明的另一个实施例中，氧化锆或氧化铝用作大表面积载体物质。为了提供一种具有显著的热-和长期稳定性、同时还具有足够储氧能力的载体物质，将以高度分散形式存在的氧化铈和一种或多种稳定剂涂载于氧化锆或氧化铝上，其中相对储氧物质的总重计，成品物质中氧化铈浓度为5-60wt.％。
为了稳定储氧物质，最好使用氧化镨。
稳定剂和任选的氧化铈能以不同的方式沉淀到选用的载体物质上。重要的是沉淀方法要确保稳定剂和铈以高度分散形式沉淀。已经证明，均匀沉淀方法特别适合。在这种方法中，稳定剂和任选的铈以可溶性前体化合物形式使用。例如，硝酸盐、乙酸盐、氯化物和其它可溶性化合物是合适的。
在现有技术常常使用的孔容浸渍法中，前体化合物溶解在一定量水中，水量相应为所用载体物质的预定吸水能力的70％-100％，最好为80％-90％。这种溶液完全分配于在桶中旋转的载体物质上，如使用喷嘴分配。尽管含有水分，产生的粉末仍能自由流动。然后，在空气或在一种惰性气氛中煅烧，以把稳定剂和/或铈固定在载体物质的比表面积上。这里的煅烧温度是在300℃和800℃之间，最好为500℃至700℃，为期0.5至3小时。
除了别的缺陷外，这种方法的一个不足之处是只有有限的溶剂容积对前体化合物来说是有用的。因此，取决于这些化合物的可溶性，使用这种方法只有有限量沉淀到载体物质上。如果需要较大的负载量，那么，就必须重复多次孔容浸渍过程，其中在每次新浸渍过程之前，要使稳定剂和/或铈的前体化合物发生热分解。然而这会导致不希望的晶体增长的危险，以致在结束多次浸渍过程后，稳定剂和任选的铈在某些情况下不再表现为优选的X射线非晶型。
这种数量限制不适用于Dillen等所述的用于镍和铜的沉淀均匀沉淀方法。要进行这个过程，将细分散的载体物质同铈和稳定剂的前体化合物一起被分散或溶解在水中。不过最好单独制备前体化合物溶液，把它慢慢搅拌进载体物质的分散物中。为了达到这个目的，如可以使用所谓的毛细管注射法。其间，用一个或几个毛细管把前体化合物溶液注射进含水的载体物质分散体表面之下，以使之进入分散物中，并用一个搅拌器快速分配在整个分散物的体积中。
在制备分散物和前体化合物的溶液的混合物时，在载体物质表面上可以有一定量前体化合物的吸收，因此产生晶体核。这种吸收程度取决于载体物质/稳定剂的物质组合。然而，稳定剂和任选的铈的实际沉淀是通过化学沉淀的方式发生的。为此，把稀释的含水碱、最好是稀释的氨水溶液(水中NH3重量为1-5wt.％)用毛细管注射导入分散物中。这样选择注射速率，以便尽可能地快速和均匀，从而确保氨水溶液分配在整个分散物体积中。已经证明有效的注射速率为R为1-4×10-5ml NH3水溶液·每分钟·每ml水·每克载体物质：
上述给定的公式可以用作适当注射速率的指导。当确定注射速率时，最重要的是要使稳定剂的沉淀不发生在分散物的水相中，但发生在载体表面上形成的浓缩核周围。适合的注射速率可容易地通过适当的试验来确定。
通过碱或氨溶液的注射，由分散物和溶解的前体化合物形成的混合物的PH开始在酸性区域(PH在1至7之间，由载体物质的酸性决定)，并慢慢升高至8-10。其间，前体化合物以它们的氢氧化物形态沉淀，并沉淀到载体物质的表面上。
均匀沉淀方法提供了前体化合物在载体物质上的化学固定。如在孔容浸渍情况下，并不需要后面的通过煅烧的热固定。对用于惰性催化剂载体的涂层分散物来说，在结束了沉淀过程后，分散物可以脱水，干燥和有任选煅烧，这要在如此获得的储氧物质与其它涂层成分共同重新分散，且例如通过浸入法分散到载体上之前进行。然而，由于载体物质上前体化合物的化学固定，也有可能在化学沉淀后将该分散体通过添加其它涂层成分而直接加工成一种涂层分散体。
下面用几个实施例来说明本发明。附图说明：
图1：进行均匀沉淀的设备框架图。
图2：在600℃煅烧2小时后刚制备出的粉末H和I的X射线衍射图。
图3：在老化后(在900℃煅烧10小时)粉末H和I的X射线衍射图。
图4：为了确定交叉点，当改变空/燃比λ时一氧化碳和氧化氮转化率随时间的变化。
图1表示进行优选的均匀沉淀过程的设备。载体物质的一个水分散物2放在容积为2升的容器1中。稳定剂和任选的铈的普通前体化合物5的一种现成溶液用一个或多个毛细管6(内径约1mm)从储存容器4中取出并注射到分散物2的表面下。其间用搅拌器3不断用力搅拌(1200rpm)该分散物。折流板8强化该分散物的完全混合。7表示一个软管泵。在注射溶液后，从另一个这里没有示出的储存容器、以完全类似的方式给此时存在的、由分散物和前体化合物溶液形成的混合物注射一种稀释的氨水溶液，并通过提高混合物的PH值至8以上、最高到10，使该前体化合物沉淀到载体上。
这里所示的设备适合小批量投料，下面的实施例也用这种形式。不过均匀沉淀过程也可以连续进行，其中载体物质的分散物连续流经一个搅拌或研磨单元。为了使前体化合物和氨水溶液均匀混合，两个这种单元可连续相连。前体化合物溶液和氨水溶液适宜地直接加进搅拌或研磨单元。
对于下面的实施例来说，铈/锆混合氧化物和纯氧化锆用作氧化镨的和氧化铈的载体物质。这些载体物质的特性列在表1中。
用这类实施例中制备的粉状储氧材料，通过加氧化铝并用钯活化，制备了标准催化剂，根据它们的启动性能和在CO与NOX转变曲线的交叉点上它们的百分转化率来进行试验。除了用氧化镨和氧化铈来改性的粉末外，它们的纯粉末本身也用于制备催化剂。在下面的实施例中，不同的粉末用从A到I的顺序字母来命名。A表示纯铈/锆混合氧化物，E表示纯锆氧化物。
表1：
粉末 组成   BET表面积(m2/g)   颗粒大小d50(um)
  A   CeO2/ZrO2 70/30       60       30
  E        ZrO2       100       10
d50：大于或等于50wt.％材料直径的粒径。
实施例1：
用硝酸镨水溶液〔Pr(NO3)3·5H2O〕采取孔容浸渍法浸渍粉末A。在孔容浸渍期间，把待浸渍成分溶解在一定体积的溶剂中，该体积为粉末对有关溶剂的吸收能力的80％-100％。
在120℃干燥浸渍了的粉末后，在600℃空气中煅烧2小时，以便把硝酸镨转变为相应的氧化物。为了确保正处理的粉末全都均匀加热，在4小时内把温度提高到希望的600℃。成品粉末含有相对粉末总重计为5wt.％的氧化镨(Pr6O11)。下面将这种材料称作粉末B。
实施例2：
为了将粉末B与一种具有同样组成、但通过共沉淀法制备的材料相比较，制备了硝酸铈、硝酸锆和硝酸镨的一种水溶液。该溶液的PH值为2。通过慢慢加稀释的氨水溶液，使铈、锆和镨以它们的氢氧化物形式同时沉淀。该沉淀经过过滤、冲洗、在120℃干燥，然后在600℃空气中煅烧2小时，以便把氢氧化物转变成相应的氧化物。加热到终温600℃的加热速率与实施例1相同。类似于粉末B，成品材料(粉末C)含有66.5wt.％氧化铈、28.5wt.％的氧化锆和5wt.％的氧化镨。
实施例3：
粉末A在水中分散，在使用乙酸镨和5wt.％的氨水溶液时通过均匀沉淀方法涂镨。如上面的实施例一样，把涂层了的粉末过滤、在120℃干燥，然后在600℃空气中煅烧2小时。在下面这种粉末称作粉末D。它与粉末B和C有同样的组成。
实施例4：
使用硝酸铈，通过孔容浸渍，将粉末E涂上20wt.％的氧化铈，相对成品材料的总重计。如上面的实施例一样进行干燥和煅烧。下面将这种方法所得材料称作粉末F。
实施例5：
使用硝酸铈，通过均匀沉淀法，将粉末E涂上20wt.％的氧化铈，相对最终材料的总重计。如上面的实施例一样进行干燥和煅烧。下面将这种方法所得材料称作粉末G。
实施例6：
使用分子比Ce∶Pr为10∶1的硝酸镨和硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)，采取孔容浸渍法涂敷粉末E。如上面的实施例一样的方法干燥和煅烧该材料。成品粉末含有相对最终粉末总重计为79wt.％的氧化锆、19wt.％的氧化铈和2wt.％氧化镨，并在下面被称作粉末H。
实施例7：
采用与实施例6所述同样的方式，给粉末E涂敷同样量的氧化铈和氧化镨。与实施例6不同的是，涂敷采用均匀沉淀方法。下面将该粉末称为粉末I。表2综述了为进行下面试验所用的粉末：表2：粉末材料
  粉末         组成             制备方法
   A      CeO2/ZrO270/30     载体物质，纯的混合氧化物
   B   CeO2/ZrO2/Pr6O1166.5/28.5/5   粉末A+用硝酸镨进行的孔容浸渍
   C   CeO2/ZrO2/Pr6O1166.5/28.5/5  硝酸铈、硝酸锆和硝酸镨的共沉淀
   D   CeO2/ZrO2/Pr6O1166.5/28.5/5     粉末A+乙酸镨的均匀沉淀
   E        ZrO2        载体物质，纯氧化锆
   F      ZrO2/CeO2      粉末E+硝酸铈的孔容浸渍
   G      ZrO2/CeO2      粉末E+硝酸铈的均匀沉淀
   H   ZrO2/CeO2/Pr6O1179/19/2  粉末E+硝酸铈和硝酸镨的孔容浸渍
   I   ZrO2/CeO2/Pr6O1179/19/2   粉末E+硝酸铈和硝酸镨均匀沉淀
实施例8：
表2中的粉末材料在900℃空气中煅烧10小时，以进行老化。加热到最终温度900℃的速率为每小时225℃。
然后，根据DIN66132确定所有的材料的比表面积。这些测量结果在表3中给出。
表3：
   粉末    BET表面积(m2/g)         方法
    ABCDEFGHI      344221461429343947    纯的混合氧化物孔容浸渍共沉淀均匀沉淀纯的氧化锆孔容浸渍均匀沉淀孔容浸渍均匀沉淀
在新鲜状态下、也就是说在600℃第一次煅烧后，和在老化后、就是900℃煅烧10小时后，测定了粉末材料F至I的粉末体中的氧化锆的X衍射图示的晶体大小。实验结果给在表4中：
表4：
 粉末   新鲜状态中ZrO2晶体大小(nm)   老化后ZrO2晶体大小(nm)
  FGHI            35.119.423.823.1          40.240.829.325.1
图2表示了在600℃煅烧2小时后的新鲜状态下粉末H(曲线a)和I(曲线b)的X射线衍射图。在氧化锆载体上两种粉末含有同样量的氧化铈和氧化镨。
两个衍射图清楚地表明载体的结构。这是氧化锆的单斜晶系的和正方晶系的一种混合，在衍射角2θ＝30度下通过三重衍射图可签别。
曲线a)覆盖了附加的、能够明显确定为氧化铈的衍射带。图2中的垂直线表示纯氧化铈的衍射带的位置。然而，粉末I的衍射图(曲线b))并没有显示出氧化铈的覆盖带，尽管它有同样含量的氧化铈。
从这些事实可以得出结论，通过孔容浸渍制备的粉末H中的氧化铈。在氧化锆载体上以相对大的晶体形式存在。相反，通过均匀沉淀，氧化铈以X射线非晶形式沉淀在氧化锆上。氧化铈和氧化锆的混合氧化物的形成能被所选的600℃煅烧温度所排除。从氧化锆衍射带的偏移来看混合氧化物的形成似乎是明显的。但事实上并不是这样。
图3表示900℃温度老化10小时后粉末H和I的衍射图。粉末H的曲线a)表示氧化铈的附加衍射带。这些衍射带的宽度由于老化过程而减小，这表示氧化铈晶体增长了。
然而，粉末I的曲线b)仅表示氧化锆的衍射带，即这种粉末中氧化锆上氧化铈的量仍然是一种X射线非晶形式。既没有产生颗粒大小的增加，也没有观察到混合氧化物的形成。
因此，按照本发明，均匀沉淀方法会使氧化铈和稳定剂以高度分散的X射线非晶形式在载体物质上沉淀。温度上升至900℃时这种沉淀物质的分散体仍是稳定的。本发明储氧材料的这些好的特性也已经过比表面积(见3)的稳定性和在使用于废气处理催化剂时的稳定性所证实。
应用实施例：
用粉末A至D制备催化剂，并评价它对有害物质一氧化碳CO、碳氢化合物CH、氮氧化合物NOX的转化的启动温度T50。启动温度可以理解为由催化剂转化有关的有害物质50％时那个废气温度。
为了制造催化剂，在水中将所述的粉末物质与大表面积活性氧化铝(比表面积140m2/g)一起按1∶5的重量比率分散。由晶胞密度为62cm-2(每平方厘米横截面流通通道的数目)和流通通道壁厚度为0.2mm的堇青石制成的蜂窝载体上通过浸渍涂有这些涂层分散物。然后干燥涂层，并在500℃煅烧3小时。再在硝酸钯溶液中通过浸渍蜂窝载体使涂层浸透，再干燥并在300℃并煅烧。相对1升蜂窝体体积而言，催化剂成品含有100g氧化铝、20g粉末材料和2.1g钯。
根据生产期间所用储氧材料，把制成的催化剂用字母A至D表示。在测定三种有害物质CO、CH和NOX的启动温度和所谓的CO/NOX交叉点之前，使催化剂在温度960℃经过16小时的水热老化过程。该水热老化过程包括在所述温度下把催化剂放置在由10vol.％的水蒸汽、其余部分是氮气形成的一种气流中。
表5表示老化后的催化剂对三种不同有害物质的启动温度和在动态操作下一氧化碳和氧化氮转化的CO/NOX交叉点。
表5：
 催化剂     COT50(℃)     CHT50(℃)     NOXT50(℃)   CO/NOX(％)
    A     336     336     317     51.7
    B     310     310     287     58.8
    C     317     317     325     65.4
    D     288     284     293     79.1
用于内燃机废气处理的催化剂中使用储氧材料的优点在于，由这些物质制备的催化剂的启动温度可能最低并且交叉点可能最高。总之与对比催化剂A、B、C相比，催剂D表现出更好的特性。
为了确定表5中所给的交叉点，使催化剂在一种合成气设备中与合成废气接触，该气含有表6所给出的成分，并且测定温度为400℃，气体空速为50000h-1。
表6：废气的组成
   废气成分    浓度(vol.％)
     CO2        14.00
     CO        0.0975
     H2        0.0325
     NO        0.100
     丙烯        0.033
     丙烷        0.016
     H2O        10.0
     O2          -
     SO2        0.001
     N2     其余部分
为了确定交叉点，通过在10分钟内计量加入氧气，使废气的空/燃比λ从0.99线性提高到1.03，然后再以同样速率降低。这种空/燃比的缓慢变化是通过使用频率0.5Hz和振幅Δλ＝±0.059(动态操作)的该空/燃比的周期变化来调节的。
在对催化剂进行这些试验时，测量一氧化碳CO和氧化氮NOX转化率，并在图4所示图中相对时间作图。图4中的该图表示催化剂D的试验曲线。从这个图中可以读出一氧化碳和氧化氮转化相同(交叉点)时的转化百化值。

Claims (11)

1、具有高的热稳定性的储氧材料，它包含有氧化铈和至少一种稳定剂，稳定到选自氧化镨、氧化镧、氧化钇及氧化钕，其特征在于，该稳定剂以高度分散状存在于大表面积的载体物质的表面上，在900℃空气中煅烧10小时后，该储氧物质仍然具有大于20、最好大于30m2/g的比表面积。
2、根据权利要求1所述的储氧材料，其特征在于，该载体物质是一种氧化铈或铈/锆混合氧化物。
3、根据权利要求2所述的储氧材料，其特征在于，该载体物质是一种铈/锆混合氧化物，相对该混合氧化物总重计，该氧化物含有60-90wt.％的氧化铈。
4、根据权利要求1所述的储氧材料，其特征在于，该载体物质是一种氧化铝、氧化锆、氧化钛、二氧化硅或其混合氧化物，氧化铈与稳定剂一起以高度分散状存在于载体物质上。
5、根据权利要求4所述的储氧材料，其特征在于，该载体物质是一种氧化锆或氧化铝，其上氧化铈和稳定剂以高度分散状存在，相对储氧材料的总重计，氧化铈储氧材料的含量为5-60wt.％。
6、根据前述权利要求之一的储氧材料，其特征在于，相对储氧材料的总重计，它含有0.1-10wt.％的稳定剂。
7、根据权利要求6所述的储氧材料，其特征在于，该稳定剂以X射线非晶形式存在于该载体物质上，其晶体的尺寸小于7nm。
8、根据权利要求7所述的储氧材料，其特征在于，氧化镨用作稳定剂。
9、储氧材料，其特征在于，它含有由权利要求6-8中所述储氧材料中的几种形成的一种混合物。
10、任一前述权利要求的储氧材料用于内燃机废气处理的催化剂中的应用。
11、制造根据前述权利要求之一的储氧材料的方法，其特征在于，把溶解的所述稳定剂的前体物和任选的氧化铈加到一种事先准备好的、不断搅拌着的所选载体物质的水分散物中，然后通过加碱，慢慢提高分散物的PH值至8-10，从而使稳定剂和氧化铈沉淀在载体物质上。
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