CN1400954A - 铈和至少一种选自稀土、过渡金属、铝、镓和锆的其它元素的化合物的胶态水分散体及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铈和至少一种选自除了铈以外的稀土、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铝、镓和锆的其它元素M的化合物的胶态水分散体。该分散体的特征在于其表现出至多5mS/cm的电导率。其制备方法为至少一种铈盐和至少一种上述元素M的盐的混合物与基料在酸中反应，其中酸的量使得原子比H+/(Ce+M)大于0.1，然后将上述反应的沉淀再分散于水中。该类型的分散体可用于催化、润滑、陶瓷领域、发光化合物的制备及化妆品中，并可用作防腐剂。

Description

铈和至少一种选自稀土、过渡金属、铝、镓和锆 的其它元素的化合物的胶态水分散体 及其制备方法和用途
本发明涉及铈和至少一种选自除了铈以外的稀土、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铝、镓和锆的其它元素的化合物的胶态水分散体。
铈溶胶尤其是四价铈的溶胶是众所周知的。此外，铈溶胶与另一种元素相结合可非常有利于应用于例如化妆品或发光体领域，尤其是那些可能含三价铈的领域。然而，在这些应用中，需要浓缩且纯净的溶胶。
本发明的目的是解决这样的困难，并因此获得浓缩且纯净的溶胶，其尤其可能含有三价铈。
因此本发明涉及铈和至少一种选自除了铈以外的稀土、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铝、镓和锆的其它元素的化合物的胶态水分散体，特征在于其呈现出电导率至多为5mS/cm。
本发明也涉及这样的胶态分散体的制备方法，其特征在于，至少一种铈盐和至少一种上述元素M的盐的混合物与基料在酸的存在下反应，其中酸的量使原子比H+/(Ce+M)大于0.1，然后将上述反应的沉淀再分散于水中。
阅读下面的说明，并通过各种特定的而非限制性的旨在进行说明的实施例，将会更全面地了解本发明的其它特征、细节和优点。
说明书的余下部分中，术语胶态分散体或铈和上述另一种元素的化合物溶胶是指由以铈和另一种元素的氧化物和/或水合氧化物(氢氧化物)为基础的胶体尺寸的细固体颗粒悬浮于含水液相中构成的任何体系，必要的话，所述类型也能含有残余量的被束缚的或被吸附的离子如乙酸根、柠檬酸根、硝酸根、氯根或铵基。表示为摩尔比X/Ce或(X+Y)/Ce的被束缚的离子X或必要的话X+Y的百分比可在如0.01～1.5尤其是0.01～1之间变化。应注意在这样的分散体中铈和另一种元素或者完全以胶体形式存在，或者同时以离子或聚离子形式和胶体形式存在。
稀土是指由钇和元素周期表(periodic classification)中原子序数为57～71的元素组成的一组元素。
本发明的分散体的首要特征是其纯度。通过分散体的电导率测量该纯度。电导率至多为5mS/cm。其可低于该值、并因此至多为2mS/cm，优选至多为1mS/cm。尤其是，其可低于0.3mS/cm。
根据另一个特征，本发明的分散体具有的浓度至少为50g/l的。该浓度表示为氧化物并考虑铈和另一种元素或上述元素的氧化物之和。该浓度尤其可至少为80g/l。
该分散体的另一个特征为其可含有以氧化态III的形式存在的铈。在该情况下，铈III的量通常至多为50％。在这里和在整个说明书中用原子比CeIII/Ce总量来表示铈III的量。铈III的量尤其可为至多35％。此外，优选为至少0.5％。
本发明的分散体中硝酸根阴离子很少。更精确地说，根据胶体颗粒的重量测量硝酸根阴离子的含量，分散体的硝酸根阴离子含量低于80ppm。本发明的分散体的氯离子含量也很低。
元素M的含量一般至多为50％，该含量用元素M的摩尔数/元素M和铈的摩尔数之和的比率表示。元素M可以不同的氧化态存在。当然本发明也适用于含多种元素M的分散体。
本发明分散体的pH值也可以较大，如为5～8。这些接近于中性pH值允许本发明的分散体具有许多有意思的用途。
构成本发明的溶胶的胶体颗粒很细。因此，它们可具有尤其是2～6nm的平均直径。用HRTEM(高分辨率透射电子显微镜)分析的光测计算来确定该直径。
现在来说明本发明的分散体的制备方法。
该方法包括第一步将至少一种铈盐和至少一种元素M的盐的混合物与基料反应。尤其是可以从铈III的盐或含有铈IV的盐加上铈III的盐的混合物开始。
尤其可用氢氧化物类型的产品作基料。可用碱或碱土的氢氧化物和氨。也可使用仲胺、叔胺或季胺。但是，优选使用胺类和氨，因为它们降低了碱或碱土阳离子污染的危害。也可用尿素。
尤其可以用铈III的乙酸盐、氯化物或硝酸盐以及这些溶胶的混合物如混合的乙酸盐/氯化物作为铈III的盐。对于铈IV可用铈IV的硝酸盐，而对于其它元素尤其选用氯化物和硝酸盐。对于另一种元素或元素M可使用同类型的盐。
根据本发明方法的特定特征，铈盐和基料的反应在酸存在下进行。
作为可能被使用的酸类，可提及无机酸，尤其是那些相应于反应中使用的铈尤其是铈III的盐的无机酸。也可提及尤其是乙酸、硝酸或盐酸。
应注意掺入的盐的溶液也能增加酸性。例如，可用氯化钛酸如TiOCl2.2HCl的溶液作为起始溶液。
在反应过程中存在或使用的酸含量为使原子比H+/(Ce+M)大于0.1，优选大于0.25。
基料与盐类的反应可连续进行，这意味着向反应介质中同时添加试剂。
反应介质的pH值通常为7.6～9.5。有可能在反应介质的pH值在反应过程中保持恒定的条件下进行操作。
在上述反应结束时得到沉淀。该沉淀可用任何已知的方法如离心法从液体介质中分离出来。然后可将这样得到的沉淀再悬浮于水中，得到本发明的分散体。这样得到的分散体中的铈浓度通常为0.005M～2M，优选为0.05M～0.25M。
清洗反应得到的沉淀是有益的。可通过将沉淀置于水中，然后在搅拌后用例如离心法将固体从液体介质中分离出来的方法进行清洗。必要的话，该操作可重复数次。
本发明可衍变为再悬浮于水中之后得到的分散体可用超滤法进行提纯和/或浓缩。
清洗和超滤法可在空气中或在空气和氮气的气氛中或者在氮气中进行。这些操作在其中进行的气氛在铈III向铈IV转变中起着作用。
再悬浮于水中和任选的清洗步骤之后，优选如果浓缩的话则在浓缩步骤之前对分散体进行氧化，这可能有益处；因此改善了分散体的稳定性。该氧化处理例如可用两种方式进行。
第一种方式是在空气中持续搅拌分散体达例如3～20小时不等。第二种方式是向分散体中加入充氧水。调整添加的充氧水的量，以在最终的分散体中得到上述CeIII/Ce总量的比率。添加充氧水的氧化优选在于空气中搅拌分散体超过2小时之后进行。添加充氧空气的时间可为30分钟～6小时。
本发明的分散体可有多种用途。可提及的有催化剂，尤其是用于汽车后燃(post-combustion)的催化剂，这时在催化剂的制备中使用分散体。分散体也可应用于润滑、陶瓷领域、发光化合物的制备及化妆品中，应用于化妆品时可用来制备化妆品组合物，尤其是可用来制备抗紫外线脂膏。可用在作为防腐剂的基体上。
现在给出实施例。在这些实施例中，用配备了TACUSSEL XE100电导池的METROHM660 CONDUCTOMETER电导率测量装置来测量电导率。按上述量给出CeIII的含量(CeIII/Ce总量的原子比)。
实施例1
本实施例涉及铈和钛的纳米颗粒的胶态水分散体，其pH值接近中性。添加下列物质，同时搅拌：562.8g的Ce(CH3COO)3，CeO2为49.3％(即1.6摩尔的Ce)，和125g的TiOCl2·2HCl，密度1.56时为3.19摩尔/千克(即0.4摩尔的TiO2)。添加软化水使溶液达到3000ml。摩尔比H+/(Ce+Ti)为0.4。
固体的沉淀在连续的生产线中实现，该生产线包括：
-1升的反应器，配备有设定在400转/分的宽桨式(fat-paddle)搅拌器，具有0.5l的槽支架和一个控制电极；
-两个给料烧瓶，一方面装有上述的铈盐溶液，另一方面装有3N的氨溶液。
乙酸铈和TiOCl2溶液的流动速率固定在约600ml/h，氨溶液的流动速率为340ml/h。因此，在288分钟内添加2880ml的铈盐和钛盐的混合物以及1630ml的3N的氨。
整个反应中反应介质的pH值为8.5。
测得Ce+Ti沉淀的产率为47％。
用离心法分离来得到沉淀。
在1000℃下煅烧，测得该沉淀含有15％的铈和钛的氧化物。
通过添加软化水分散沉淀，得到0.12M的Ce+Ti分散体。搅拌15分钟。进行新的离心分离。因此实现了两个连续的操作工序。分散体的铈III含量为约60％。然后将分散体在空气中搅拌一夜。该处理结束时，分散体的铈III含量为6.5％，总的铈含量为17.2g/l。
用软化水将100ml的0.1M的Ce+Ti分散体稀释成300ml。使用3KD膜用超滤法将之浓缩至100ml。进行三次超滤。最后一次超滤中，混合物被浓缩，得到具有5.7％浓度的铈和钛的氧化物的浓缩的分散体。pH值为5.4，而电导率为1.4mS/cm。胶态分散体中硝酸根的浓度小于80ppm。通过MET低温测量的方法，观察到纳米颗粒的尺寸约为3～4nm。
得到的分散体至少在6个月内是稳定的。
实施例2
本实施例涉及pH值为中性的铈和铁纳米颗粒的胶态水分散体。
将下列物质置于烧杯中，同时搅拌：307g的硝酸铈(III)溶液，3M/l的Ce3+，密度1.715且H+＝0.01(即0.537摩尔的Ce3+)，然后是194.5g的Ce(NO3)4溶液，Ce4+＝1.325M/l，H+＝0.7N，密度1.44(即0.179摩尔的Ce4+)，然后是73.8g的98％的Fe(NO3)3.9H2O(即0.18摩尔)，先溶解，总体积为358ml(溶液pH值为1)，然后是32.2g的Prolabo浓乙酸(即0.54摩尔的CH3COOH)。添加软化水使溶液达到2000ml。搅拌所有这些物质，直到得到肉眼所见澄清的溶液。于是得到铈和铁的浓度为约0.45M的混合物。
固体的沉淀在实施例1中描述的连续生产线中实现。
因此，在240分钟内添加2000ml铈盐和铁盐的溶液以及800ml的3N的氨。
用预先调至pH值为7.5的软化水用超滤法清洗沉淀在空气中再分散之后得到的胶态分散体，然后用超滤法进行浓缩，直到得到具有10.5％浓度的铈和铁氧化物的浓缩分散体。
由此得到距制备完成后至少6个月内稳定的胶态分散体。
实施例3
本实施例涉及pH值接近中性的铈和镧纳米颗粒的胶态水分散体。
将下列物质置于烧杯中，同时搅拌：512g的乙酸铈，CeO2为49.3％，208cm3的浓乙酸，并用软化水将溶液添加至3000ml。
向2500ml的含有1.225摩尔Ce的乙酸Ce(III)溶液中添加下列物质：500cm3的La(III)的乙酸溶液，0.57M的La，即0.285摩尔的La。摩尔比H+/(Ce+La)为2.0。
固体的沉淀在实施例1中描述的连续生产线中实现。
因此，在287分钟内添加2670ml的铈-镧的乙酸溶液以及1971ml的3N的氨。
整个反应中反应介质的pH值为8.5。
测得Ce+La沉淀的产率为85％。
用离心法分离来得到沉淀。
在1000℃下煅烧，测得该沉淀含有21％的铈和镧氧化物。
通过添加软化水来分散沉淀，以得到0.15M的Ce+La分散体。搅拌15分钟。进行新的离心分离。因此实现了两个连续的操作工序。分散体的铈III含量为80％。然后将分散体在空气气氛中搅拌一夜。该处理结束时，分散体的铈III含量为5％。
用软化水将100ml的0.15M的Ce+La分散体稀释成300ml。使用3KD膜用超滤法将之浓缩至100ml。进行三次超滤。在最后一次超滤中，混合物被浓缩，得到具有15.5％浓度的铈和镧氧化物的浓缩分散体。pH值为5.5，而电导率为0.24mS/cm。胶态分散体中硝酸根离子的浓度小于80ppm。通过MET低温测量的方法，观察到纳米颗粒的尺寸约为3～4nm。
由此得到距制备完成后至少6个月内稳定的胶态分散体。
实施例4
该实施例涉及pH值接近中性的铈和铝的纳米颗粒的胶态水分散体。
将下列物质置于烧杯中，同时搅拌：585g的乙酸铈，CeO2为49.3％(1.67摩尔的Ce)，101g的AlCl2·9H2O(Mw＝241克/摩尔，0.42摩尔的Al)和103g的10M的HCl，并添加软化水使溶液达3000ml。摩尔比H+/(Ce+Al)为0.5。
固体的沉淀在实施例1中描述的连续生产线中实现。
因此，在244分钟内添加2440ml的铈-铝的乙酸溶液以及1580ml的3N的氨。
整个反应中反应介质的pH值为8.5。
测得沉淀产率为64％。
用离心法分离来得到沉淀。
在1000℃下煅烧，测得该沉淀含有8.1％的铈和铝氧化物。
通过添加软化水来分散沉淀，得到0.25M的Ce+Al分散体。搅拌15分钟。进行新的离心分离。因此实现了两个连续的操作工序。分散体的铈III含量为60％。然后将分散体在空气气氛中搅拌一夜。该处理结束时，铈III含量为31％。
用软化水将100ml的0.25M的Ce+Al分散体稀释成300ml。使用3KD膜用超滤法将之浓缩至100ml。因此进行三次超滤。在最后一次超滤中，混合物被浓缩，得到具有10.6％浓度的氧化物的浓缩分散体。分散体的pH值为6。
由此得到距制备完成后至少6个月内稳定的胶态分散体。

Claims (14)

1、铈和至少一种选自除了铈以外的稀土、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铝、镓和锆的其它元素的化合物的胶态水分散体，其特征在于其表现出至多5mS/cm的电导率。
2、根据权利要求1的分散体，其特征在于其中二氧化铈和上述至少一种其它元素的浓度至少为50g/l，尤其至少为80g/l。
3、根据权利要求1或2的分散体，其特征在于其含有铈III。
4、根据权利要求3的分散体，其特征在于其中铈III的量相对于铈总量为至多50％，尤其为至多35％。
5、根据上述任一个权利要求的分散体，其特征在于其中元素M的含量至多为50％，该值表示为元素M的摩尔数/元素M和铈的摩尔数之和的比值。
6、根据上述任一个权利要求的分散体，其特征在于该胶态颗粒具有少于80ppm的硝酸根含量。
7、根据上述任一个权利要求的分散体，其特征在于其pH值为5～8。
8、根据上述任一个权利要求的胶态分散体的制备方法，其特征在于至少一种铈盐和至少一种上述元素M的盐的混合物与基料在酸的存在下反应，其中酸的量使得原子比H+/(Ce+M)大于0.1，优选大于0.25；然后将上述反应的沉淀再分散于水中。
9、根据权利要求8的方法，其特征在于，沉淀再分散于水中之后，用超滤法提纯得到的分散体。
10、根据权利要求8或9的方法，其特征在于铈盐为铈III的盐，尤其是乙酸盐或氯化物。
11、根据权利要求8～10中任一个的方法，其特征在于反应连续进行。
12、根据权利要求8～11中任一个的方法，其特征在于沉淀再分散于水中之后，对分散体进行氧化处理。
13、根据权利要求12的方法，其特征在于氧化处理或者通过在空气中搅拌分散体进行，或者通过添加充氧水进行。
14、根据权利要求1～7中任一个的分散体或根据权利要求8～13中任一个的方法得到的分散体的用途，其用在作为防腐剂的基质中，用在化妆品组合物中，用在尤其用于汽车后燃的催化剂领域中，用在润滑剂或陶瓷领域中。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4006976B2 (ja) 2000-11-15 2007-11-14 株式会社豊田中央研究所 複合酸化物粉末とその製造方法及び触媒
FR2831177B1 (fr) 2001-10-22 2005-02-18 Rhodia Elect & Catalysis Dispersion colloidale et poudre colorees de cerium ou de cerium et de titane, de zirconium, d'aluminium ou d'une terre rare, leur procede de preparation et leur utilisation
WO2003060019A1 (en) 2002-01-04 2003-07-24 University Of Dayton Non-toxic corrosion protection pigments based on cobalt
US7235142B2 (en) 2002-01-04 2007-06-26 University Of Dayton Non-toxic corrosion-protection rinses and seals based on cobalt
WO2004041942A1 (fr) * 2002-10-24 2004-05-21 Rhodia Electronics And Catalysis Dispersion colloidale et poudre colorees de cerium ou de cerium et de titane, de zirconium, d'aluminium ou d'une terre rare, leur procede de preparation et leur utilisation
US10041176B2 (en) 2005-04-07 2018-08-07 Momentive Performance Materials Inc. No-rinse pretreatment methods and compositions
FR2884732B1 (fr) * 2005-04-20 2007-08-24 Rhodia Chimie Sa Dispersion colloidale d'un compose de cerium et d'un autre element choisi parmi le zirconium, les terres rares, le titane et l'etain, solide dispersible a base de ce compose et procedes de preparation
UA93382C2 (ru) * 2005-08-25 2011-02-10 Cbehcka Статоил Аб Смазка для двигателя внутреннего сгорания
KR100728714B1 (ko) 2006-06-30 2007-06-14 이만식 기유 내에서의 구리-아연 콜로이드 합성물 및 그 제조방법
EP2064153B1 (en) 2006-09-05 2016-06-29 Cerion LLC Method of preparing cerium dioxide nanoparticles
US10435639B2 (en) 2006-09-05 2019-10-08 Cerion, Llc Fuel additive containing lattice engineered cerium dioxide nanoparticles
US8883865B2 (en) 2006-09-05 2014-11-11 Cerion Technology, Inc. Cerium-containing nanoparticles
US8679344B2 (en) * 2008-12-17 2014-03-25 Cerion Technology, Inc. Process for solvent shifting a nanoparticle dispersion
US10143661B2 (en) 2013-10-17 2018-12-04 Cerion, Llc Malic acid stabilized nanoceria particles
US10307480B2 (en) 2014-11-06 2019-06-04 Scholar Rock, Inc. Anti-pro/latent-myostatin antibodies and uses thereof
CN107697942B (zh) * 2017-11-23 2020-03-13 包头科日稀土材料有限公司 一种沉淀稀土离子制备碳酸铈的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54500021A (zh) * 1977-11-01 1979-09-06
GB1603794A (en) * 1978-05-25 1981-11-25 Atomic Energy Authority Uk Dispersions
US4356106A (en) * 1980-05-09 1982-10-26 United Kingdom Atomic Energy Authority Cerium compounds
EP0078098B1 (en) * 1981-08-07 1986-05-14 United Kingdom Atomic Energy Authority Cerium compounds
US4551330A (en) * 1983-06-30 1985-11-05 Helene Curtis Industries, Inc. Skin and hair conditioner compositions and conditioning method
JPH01301517A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Catalysts & Chem Ind Co Ltd 酸化チタン・酸化セリウム複合系ゾルが配合された化粧料
ATE176077T1 (de) * 1994-07-07 1999-02-15 Chiron Diagnostics Corp Hochdispergierte magnetische metalloxidteilchen,produktionsverfahren und anwendung
FR2770790B1 (fr) * 1997-11-10 1999-12-10 Rhodia Chimie Sa Composition a support a base d'un oxyde de cerium, d'un oxyde de zirconium et d'un oxyde de scandium ou de terre rare et utilisation pour le traitement des gaz d'echappement
FR2771306B1 (fr) * 1997-11-25 2000-02-04 Rhodia Chimie Sa Composition a base de manganese et utilisation comme piege a nox pour le traitement de gaz d'echappement

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Publication number Publication date
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