DE20321841U1 - Zusammensetzung auf der Grundlage von Zirconiumoxid und von Oxiden von Cer, Lanthan und einer anderen seltenen Erde, Verfahren zur Herstellung derselben und Verwendung derselben als Katalysator - Google Patents

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Abstract

Zusammensetzung auf der Grundlage von Zirconiumoxid, welche Ceroxid in einem Atomverhältnis Zr/Ce > 1 umfasst und welche außerdem Lanthanoxid und ein Oxid einer anderen seltenen Erde als Cer und Lanthan umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1150°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 10 m2/g und einen Schwefelgehalt unter 200 ppm hat.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung auf der Grundlage von Zirconiumoxid und von Oxiden von Cer, von Lanthan und einer anderen seltenen Erde, ihr Herstellungsverfahren und ihre Verwendung als Katalysator.
  • Man setzt gegenwärtig für die Behandlung von Abgasen von Verbrennungsmotoren (Kraftfahrzeug-Nachverbrennungskatalyse) sogenannte multifunktionelle Katalysatoren ein. Unter multifunktionell versteht man die Katalysatoren, die in der Lage sind, nicht nur die Oxidation insbesondere des Kohlenmonoxids und der Kohlenwasserstoffe, die in den Abgasen vorhanden sind, sondern gleichfalls die Reduktion insbesondere der Stickstoffoxide, die in diesen Gasen gleichfalls vorhanden sind, auszuführen (”Dreiwege”-katalysatoren). Zirconiumoxid und Ceroxid erweisen sich heutzutage als zwei besonders wichtige und interessante Bestandteile für diese Art von Katalysatoren. Um wirksam zu sein, müssen diese Katalysatoren selbst bei hoher Temperatur eine bedeutende spezifische Oberfläche aufweisen.
  • Es gibt einen Bedarf an Katalysatoren, die in der Lage sind, bei immer höheren Temperaturen eingesetzt werden zu können, und die dafür eine große Stabilität von ihrer spezifischen Oberfläche aufweisen.
  • Der Gegenstand der Erfindung besteht folglich in der Entwicklung einer katalytischen Zusammensetzung, die diesem Bedarf entsprechen kann.
  • Mit diesem Ziel basiert die Zusammensetzung der Erfindung auf Zirconiumoxid und Ceroxid in einem Atomverhältnis Zr/Ce > 1, umfasst sie außerdem Lanthanoxid und ein Oxid einer anderen seltenen Erde als Cer und Lanthan und ist sie dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1150°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 10 m2/g aufweist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der vorangegangenen Zusammensetzung und dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
    • – man bildet eine Mischung, welche Verbindungen von Cer, von Lanthan und der vorerwähnten seltenen Erde und ein Sol einer Zirconiumverbindung umfasst; man bringt die Mischung mit einer Lösung einer basischen Verbindung in Kontakt, wodurch man ein Präzipitat erhält;
    • – man erwärmt das Präzipitat in wässrigem Milieu;
    • – man kalziniert das so erhaltene Präzipitat.
  • Wie weiter oben erwähnt, weist die Zusammensetzung der Erfindung bei einer Temperatur von 1150°C besonders hohe spezifische Oberflächenwerte auf.
  • Andere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden noch vollständiger beim Lesen der folgenden Beschreibung wie auch eines konkreten, aber nicht einschränkenden Beispiels, das dazu bestimmt ist, diese zu veranschaulichen, ersichtlich werden.
  • Für die Folge der Beschreibung versteht man unter spezifischer Oberfläche die spezifische B. E. T.-Oberfläche, die durch Adsorption von Stickstoff gemäß der Norm ASTM D 3663-78, die ausgehend von der in der Zeitschrift ”The Journal of the American Chemical Society, 60, 309 (1938)” beschriebenen BRUNAUER-EMMETTTELLER-Methode etabliert worden ist, bestimmt wird.
  • Außerdem sind die Kalzinierungen, am Ende von welchen die Oberflächenwerte angegeben werden, Kalzinierungen an der Luft.
  • Unter seltener Erde versteht man die Elemente der Gruppe, die aus Yttrium und den Elementen des Periodensystems mit den Ordnungszahlen zwischen 57 und 71 eingeschlossen gebildet wird.
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung basieren auf Zirconiumoxid und sie umfassen außerdem Oxide von drei anderen Elementen. Diese Elemente sind Cer, Lanthan und eine dritte seltene Erde, die von Cer und Lanthan verschieden ist. Diese dritte seltene Erde kann insbesondere Neodym sein.
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung sind außerdem durch ihre spezifische Oberfläche nach Kalzinierung bei hohen Temperaturen gekennzeichnet. So kann nach 6 h Kalzinierung bei 1150°C diese spezifische Oberfläche mindestens 10 m2/g, insbesondere mindestens 15 m2/g betragen.
  • Diese Oberfläche bleibt nach 6 h Kalzinierung bei 1200°C bei immer noch signifikanten Werten, nämlich mindestens 3 m2/g.
  • Gemäß den Ausführungsweisen können die Zusammensetzungen der Erfindung auch bei 900°C, nach 6 h Kalzinierung, hohe Oberflächen aufweisen, beispielsweise mindestens 50 m2/g, insbesondere mindestens 70 m2/g und noch spezieller mindestens 75 m2/g. Bei 1000°C, nach 6 h Kalzinierung, kann diese Oberfläche mindestens 40 m2/g, insbesondere mindestens 55 m2/g betragen.
  • Außerdem können die Zusammensetzungen der Erfindung nach 6 h Kalzinierung bei 1100°C gegebenenfalls, je nach den Ausführungsweisen, eine spezifische Oberfläche von mindestens 20 m2/g aufweisen.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsweise können die Zusammensetzungen der Erfindung in Form einer reinen festen Lösung der Oxide von Cer, von Lanthan und der anderen seltenen Erde in dem Zirconiumoxid vorliegen. Darunter versteht man, dass das Cer, das Lanthan und die andere seltene Erde vollständig in fester Lösung in dem Zirconium vorliegen. Die Röntgenbeugungsspektren dieser Zusammensetzungen enthüllen insbesondere innerhalb von diesen Letzteren die Existenz einer einzigen klar identifizierbaren Phase, welche jener eines in dem kubischen oder quadratischen System kristallisierten Zirconiumoxids entspricht, was so den Einbau des Cers, des Lanthans und der anderen seltenen Erde in das Kristallgitter des Zirconiumoxids und folglich die Erzielung einer wahren festen Lösung zum Ausdruck bringt.
  • Bei dieser Ausführungsweise ist die feste Lösungsphase stabil. Darunter versteht man, dass am Ende der Kalzinierungen bei 900°C, aber auch bei 1000°C über die vorerwähnten Zeitspannen die Zusammensetzungen der Erfindung nach wie vor in dieser einzigen Phase vorliegen. Außerdem, und gemäß einer noch spezielleren Ausführungsweise, können sie auch diese Struktur einer reinen festen Lösung sogar nach 6 h Kalzinierung bei 1100°C bewahren. In anderen Worten beobachtet man keine Entmischung in dem Temperaturbereich von 900°C bis 1100°C.
  • Die Gehalte an den verschiedenen Elementen in den Zusammensetzungen können variieren. Diese Gehalte werden hier und für die Gesamtheit der Beschreibung als Gewicht von Oxid (ZTO2, CeO2, TR2O3, wobei TR Lanthan und die andere seltene Erde bezeichnet) ausgedrückt. Allgemein beträgt der Gehalt an Zirconium mindestens 50%, spezieller mindestens 60% und noch spezieller mindestens 70%. Für Cer liegt dieser Gehalt im Allgemeinen unter 50%, spezieller beträgt er höchstens 40% und noch spezieller höchstens 25%. Der Gehalt an Lanthan beträgt gewöhnlich höchstens 5% und er kann insbesondere zwischen 1% und 3% liegen. Schließlich kann dieser Gehalt höchstens 15% für die seltene Erde betragen und er kann insbesondere zwischen 3% und 10% liegen. In dem Falle der Zusammensetzungen in Form von festen Lösungen werden die die Obergrenzen darstellenden Gehalte an Lanthan und dritter seltener Erde tatsächlich lediglich einzig durch die Löslichkeitsgrenze dieser Spezies in dem Zirconiumoxid diktiert.
  • Ein anderes Merkmal der Zusammensetzungen der Erfindung besteht darin, dass sie frei von Schwefel sind. Darunter versteht man, dass der Schwefelgehalt unter 200 ppm, vorzugsweise unter 100 ppm liegt. Dieser Gehalt ist ausgedrückt bezogen auf das Gewicht von Sulfat (SO4) bezogen auf die Gesamtheit der Zusammensetzung.
  • Jetzt wird das Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen der Erfindung beschrieben.
  • Der erste Schritt dieses Verfahrens besteht darin, eine Mischung zu bilden, die Verbindungen von Cer, von Lanthan und der dritten seltenen Erde einerseits und ein Sol einer Zirconiumverbindung andererseits umfasst.
  • Dieses Mischen erfolgt gewöhnlich in wässrigem Milieu.
  • Mit Sol bezeichnet man ein jegliches System, das aus feinen festen Teilchen von kolloidalen Abmessungen, d. h. Abmessungen zwischen etwa 1 nm und etwa 500 nm eingeschlossen, gebildet wird, auf der Grundlage einer Zirconiumverbindung, wobei diese Verbindung im Allgemeinen ein Oxid und/oder ein Oxidhydrat von Zirconium ist, in Suspension in einer flüssigen wässrigen Phase, wobei die Teilchen außerdem gegebenenfalls restliche Mengen von Ionen, die gebunden oder adsorbiert sind, wie beispielsweise Nitrate, Acetate, Chloride oder Ammoniumionen, enthalten können. Es sei angemerkt, dass in einem solchen Sol das Zirconium entweder vollständig in Form von Kolloiden oder gleichzeitig in Form von Ionen und in Form von Kolloiden vorliegen kann.
  • Das Ausgangssol kann insbesondere durch thermische Behandlung oder in der Wärme erfolgende Hydrolyse einer Lösung von Zirconiumoxychlorid (ZrOCl2) erhalten werden. Diese Behandlung erfolgt im Allgemeinen bei einer Temperatur von mindestens 80°C, und die zwischen etwa 100°C und 300°C eingeschlossen und vorzugsweise zwischen 120°C und 200°C liegen kann, wobei die Konzentration der Lösung von Zirconiumoxychlorid vorzugsweise zwischen 0,1 und 3 mol/l eingeschlossen, insbesondere zwischen 0,5 und 2 mol/l, ausgedrückt bezogen auf ZrO2, liegt.
  • Das Zirconiumsol kann auch durch Angriff eines Hydroxids oder eines Carbonats von Zirconium durch Salpetersäure erhalten werden. Um ein Sol in dem weiter oben angegebenen Sinne zu erhalten, muss dieser Angriff unter speziellen Bedingungen ausgeführt werden. So muss das Molverhältnis NO3 –/Zr zwischen etwa 1,7 und etwa 2,3 eingeschlossen in dem Falle eines Hydroxids und zwischen etwa 1,7 und etwa 2 eingeschlossen in dem Falle eines Carbonats liegen. Oberhalb der maximalen Werte dieses Verhältnisses gibt es ein Risiko, dass keine Kolloide erhalten werden. Unterhalb des minimalen Werts von eben diesem Verhältnis besteht das Risiko, dass die Oberflächenstabilitätseigenschaften der Zusammensetzungen nicht erhalten werden.
  • Man kann insbesondere Zirconiumsole einsetzen, die eine mittlere Größe von Kolloiden zwischen 5 nm und 500 nm eingeschlossen und in vorteilhafter Weise zwischen 10 und 200 nm eingeschlossen aufweisen. (Die Größe oder der mittlere hydrodynamische Durchmesser ist derart, wie sie oder er durch quasi-elastische Streuung des Lichts gemäß der von Michael L. McCONNELL in der Zeitschrift Analytical Chemistry 53, Nr. 8, 1007 A, 1981, beschriebenen Methode bestimmt wird.) Als Verbindungen von Cer, von Lanthan und von seltener Erde, die in dem Verfahren der Erfindung einsetzbar sind, kann man beispielsweise die Salze von anorganischen oder organischen Säuren, insbesondere vom Typ Sulfat, Nitrat, Chlorid oder Acetat, aufführen. Man kann insbesondere die Salze von Cer(IV), wie Cer(IV)-nitrat oder Cerammoniumnitrat, einsetzen. Es sei angemerkt, dass die Nitrate allgemein besonders gut geeignet sind.
  • Die Mengen von Zirconium, von Cer, von Lanthan und von seltener Erde in der Mischung müssen den stöchiometrischen Anteilen, die für die Erzielung der gewünschten endgültigen Zusammensetzung erforderlich sind, entsprechen.
  • Der zweite Schritt des Verfahrens besteht darin, die in dem ersten Schritt erhaltene Mischung mit einer Lösung einer basischen Verbindung in Kontakt zu bringen.
  • Als basische Verbindung kann man die Produkte vom Hydroxid- oder Carbonattyp erwähnen. Man kann die Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxide aufführen. Man kann auch die sekundären, tertiären oder quartären Amine einsetzen. Gleichwohl können die Amine und Ammoniak insoweit bevorzugt sein, als sie die Risiken einer Verunreinigung durch die Alkalimetall- oder Erdalkalimetallkationen verringern. Man kann auch Harnstoff erwähnen.
  • Die Art und Weise, das Inkontaktbringen der Mischung und der Lösung auszuführen, d. h. die Reihenfolge der Zugabe von jenen, ist nicht kritisch. Gleichwohl kann dieses Inkontaktbringen erfolgen, indem die Mischung in die Lösung der basischen Verbindung eingespeist wird. Diese Variante ist zu bevorzugen, um die Zusammensetzungen in Form von festen Lösungen zu erhalten.
  • Es wird schließlich angemerkt, dass, wenn die Ausgangsmischung eine Verbindung von Cer enthält, in welcher jenes in Form von Ce(III) vorliegt, es zu bevorzugen ist, im Verlauf des Verfahrens ein Oxidationsmittel, beispielsweise Wasserstoffperoxid, einzusetzen. Dieses Oxidationsmittel kann eingesetzt werden, indem es zu dem Reaktionsmedium während dieses zweiten Schritts hinzugesetzt wird.
  • Das Inkontaktbringen oder die Reaktion zwischen der Mischung und der Lösung, insbesondere die Zugabe der Mischung zu der Lösung der basischen Verbindung, kann auf einmal, schrittweise oder kontinuierlich ausgeführt werden und es bzw. sie wird vorzugsweise unter Bewegung ausgeführt. Es bzw. sie wird vorzugsweise bei Umgebungstemperatur ausgeführt. Schließlich wird die Reaktion unter solchen Bedingungen ausgeführt, dass der pH des gebildeten Mediums mindestens 7, insbesondere mindestens 9 beträgt.
  • Der folgende Schritt des Verfahrens ist der Erwärmungsschritt des Präzipitats in wässrigem Milieu.
  • Dieses Erwärmen kann direkt an dem nach Reaktion mit der basischen Verbindung erhaltenen Reaktionsmedium oder an einer Suspension, die nach Abtrennung des Präzipitats von dem Reaktionsmedium, etwaigem Waschen und erneutem Einbringen des Präzipitats in Wasser erhalten wird, ausgeführt werden. Die Temperatur, auf welche das Medium erwärmt wird, beträgt mindestens 40°C, insbesondere mindestens 60°C und noch spezieller mindestens 100°C. Das Medium wird beispielsweise bei einer konstanten Temperatur während einer Dauer, die gewöhnlich mindestens 30 min und insbesondere mindestens 1 h beträgt, gehalten. Das Erwärmen kann bei Atmosphärendruck oder gegebenenfalls bei einem höheren Druck erfolgen.
  • Das der Erwärmung unterworfene Medium weist vorzugsweise einen basischen pH auf.
  • Es ist möglich, mehrere Erwärmungen vorzunehmen. So kann man das nach dem Erwärmungsschritt und gegebenenfalls einem Waschen erhaltene Präzipitat in Wasser resuspendieren, dann eine weitere Erwärmung des so erhaltenen Mediums ausführen. Diese weitere Erwärmung erfolgt unter den gleichen Bedingungen wie jene, die für die erste beschrieben worden sind.
  • In einem letzten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das nach etwaigem Waschen und/oder Trocknung gewonnene Präzipitat dann kalziniert werden. Diese Kalzinierung erlaubt, die Kristallinität des gebildeten Produkts zu entwickeln, und sie kann gleichfalls abhängig von der späteren Verwendungstemperatur, die für die erfindungsgemäße Zusammensetzung vorgesehen ist, angepasst und/oder gewählt werden, und dies unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die spezifische Oberfläche des Produkts umso geringer ist, je höher die eingesetzte Kalzinierungstemperatur ist. Eine solche Kalzinierung wird im Allgemeinen an der Luft ausgeführt, aber es wird selbstverständlich eine Kalzinierung, die beispielsweise unter Inertgas oder unter kontrollierter (oxidierender oder reduzierender) Atmosphäre ausgeführt wird, nicht ausgeschlossen.
  • In der Praxis begrenzt man die Kalzinierungstemperatur im Allgemeinen auf ein Intervall von Werten zwischen 300 und 1000°C eingeschlossen.
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung, wie sie weiter oben beschrieben worden sind oder wie sie in dem zuvor untersuchten Verfahren erhalten werden, liegen in Form von Pulvern vor; sie können aber gegebenenfalls geformt werden, so dass sie in Form von Granulat, Kugeln, Zylindern oder Bienenwabenmustern von variablen Dimensionen vorliegen.
  • Die Erfindung betrifft auch katalytische Systeme, welche die Zusammensetzungen der Erfindung umfassen. Für solche Systeme können diese Zusammensetzungen beispielsweise auf einen jeglichen Träger, der gewöhnlich in dem Gebiet der Katalyse eingesetzt wird, d. h. insbesondere thermisch inerte Träger, aufgebracht werden. Dieser Träger kann unter Aluminiumoxid, Titanoxid, Ceroxid, Zirconiumoxid, Siliciumdioxid, den Spinellen, den Zeolithen, den Silicaten, den kristallinen Silicoaluminiumphosphaten, den kristallinen Aluminiumphosphaten ausgewählt werden.
  • Die Zusammensetzungen können auch in katalytischen Systemen eingesetzt werden, die einen Überzug (”wash coat”) mit katalytischen Eigenschaften und auf der Grundlage von diesen Zusammensetzungen auf einem Substrat vom beispielsweise monolithischen metallischen Typ oder aus Keramik umfassen. Der Überzug kann seinerseits ebenfalls einen Träger vom Typ von jenen, die weiter oben erwähnt worden sind, umfassen. Dieser Überzug wird durch Mischen der Zusammensetzung mit dem Träger derart, dass eine Suspension gebildet wird, die dann auf dem Substrat abgeschieden werden kann, erhalten.
  • Diese katalytischen Systeme und insbesondere die Zusammensetzungen der Erfindung können sehr zahlreiche Anwendungen finden. Sie sind beispielsweise besonders gut angepasst an die und folglich einsetzbar bei der Katalyse von verschiedenen Reaktionen, wie beispielsweise der Dehydratisierung, der Hydrosulfurierung, der Hydrodenitrifizierung, der Desulfurierung, der Hydrodesulfurierung, der Dehydrohalogenierung, dem Reforming, dem Dampfreforming, dem Cracken, dem Hydrocracken, der Hydrierung, der Dehydierung, der Isomerisierung, der Dismutation, der Oxychlorierung, der Dehydrocyclisierung von Kohlenwasserstoffen oder anderen organischen Verbindungen, den Oxidations- und/oder Reduktionsreaktionen, der Claus-Reaktion, der Behandlung von Abgasen von Verbrennungsmotoren, der Demetallisierung, der Methanisierung, der Shift-(Umlagerungs)-Umwandlung.
  • In dem Falle dieser Verwendungen im Rahmen einer Katalyse werden die Zusammensetzungen der Erfindung in Kombination mit Edelmetallen eingesetzt. Die Natur von diesen Metallen und die Techniken des Einbringens von jenen in diese Zusammensetzungen sind dem Fachmann auf diesem Gebiet wohlbekannt. Beispielsweise können die Metalle Platin, Rhodium, Palladium oder Iridium sein; sie können in die Zusammensetzungen insbesondere durch Imprägnieren inkorporiert werden.
  • Unter den aufgeführten Verwendungen bildet die Behandlung von Abgasen von Verbrennungsmotoren (Kraftfahrzeug-Nachverbrennungskatalyse) eine besonders interessante Anwendung. Aus diesem Grund betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Behandlung von Abgasen von Verbrennungsmotoren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man als Katalysator ein katalytisches System, wie oben beschrieben, oder eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung und wie zuvor beschrieben, einsetzt.
  • Jetzt wird ein Beispiel angegeben.
  • BEISPIEL
  • Dieses Beispiel betrifft die Synthese eines Oxids der Zusammensetzung ZrO2/CeO2/La2O3/Nd2O3 mit jeweiligen Gewichtsanteilen von 73,5/20/2,5/4.
  • Eingesetzte Ausgangsmaterialien:
  • Die Konzentrationen C sind bezogen auf Oxid ausgedrückt.
    Lösung von Ce(NO3)3 C = 29,2% d = 1,718 g/cm3
    Lösung von La(NO3)3 C = 29,1% d = 1,775 g/cm3
    Lösung von Nd(NO3)3 C = 26,7% d = 1,682 g/cm3
    NH4OH, 20%-ig (Prolabo)
    ZrOCl2 C = 24,6% als ZrO2.
  • Herstellung des Zirconiumsols
  • Man stellt zuallererst eine Lösung von Zirconiumoxychlorid, C = 24,6% als ZrO2, her. Die Lösung wird dann in einem Autoklav bei 160°C 8 h unter Bewegung (80 Umdrehungen/min) behandelt. Die so erhaltene Suspension wird bei 3500 Umdrehungen/min zentrifugiert, dann peptisiert (der Gehalt an Zirconiumoxid beträgt 38%).
  • Herstellung des Oxids ZrO2/CeO2/La2O3/Nd2O3
  • Das so synthetisierte Zirconiumsol wird in 350 ml Wasser dispergiert und man setzt dazu die Gesamtheit der Lösungen von Cernitrat, Lanthannitrat und Neodymnitrat unter Bewegung während 10 min zu.
  • Parallel dazu füllt man in einen Reaktor mit einem Inhalt von 1 l 500 ml Ammoniaklösung ein. Zu dieser Lösung setzt man mit einer Einspeisdurchsatzmenge von 10 ml/min die zuvor hergestellte Suspension hinzu. Der pH am Ende der Zugabe beträgt 10,5. Das Präzipitat wird zentrifugiert (v = 4500 Umdr./min), dann in 760 ml mit Ammoniak versetztem Wasser bei pH = 10,5 resuspendiert und erneut zentrifugiert. Dieses Vorgehen wird dreimal wiederholt. Der so erhaltene Kuchen wird in 760 mit Ammoniak versetztem Wasser resuspendiert und 2 h bei 150°C unter Bewegung gehalten (v = 300 Umdrehungen/min). Nach Abkühlen wird die Suspension zentrifugiert, dann in Gegenwart von mit Ammoniak versetztem Wasser (pH = 10,5) unter den zuvor beschriebenen Bedingungen gewaschen. Dieses Vorgehen wird dreimal wiederholt, dann wird der erhaltene Kuchen zu einer Konzentration von 100 g/l an Oxid resuspendiert und in einem Buchi® zerstäubt. Die Eintritts- und Austrittstemperaturen der Luft des Buchi® betragen 250°C bzw. 110°C.
  • Der getrocknete Feststoff wird dann in einem Muffelofen 4 h bei 900°C (Anstiegsgeschwindigkeit 1°C/min) kalziniert.
  • Spezifische Oberflächen
  • Nachfolgend werden die Oberflächen des nach Kalzinierung bei unterschiedlichen Temperaturen erhaltenen Produkts angegeben.
    4 h 900°C: 77 m2/g, 10 h 1000°C: 55 m2/g, 10 h 1100°C: 23 m2/g, 10 h 1150°C: 16 m2/g, 10 h 1200°C: 3,5 m2/g.
  • Das Röntgendiagramm der Zusammensetzung nach Kalzinierung bei 900°C und 1000°C zeigt, dass diese in Form einer festen Lösung, welche einem tetragonalen Zirconiumoxid entspricht, vorliegt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (19)

  1. Zusammensetzung auf der Grundlage von Zirconiumoxid, welche Ceroxid in einem Atomverhältnis Zr/Ce > 1 umfasst und welche außerdem Lanthanoxid und ein Oxid einer anderen seltenen Erde als Cer und Lanthan umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1150°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 10 m2/g und einen Schwefelgehalt unter 200 ppm hat.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1150°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 15 m2/g hat.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1200°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 3 m2/g hat.
  4. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 900°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 50 m2/g, insbesondere von mindestens 70 m2/g hat.
  5. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 900°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 75 m2/g hat.
  6. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1000°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 40 m2/g hat.
  7. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1000°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 55 m2/g hat.
  8. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1100°C eine spezifische Oberfläche von mindestens 20 m2/g hat.
  9. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 900°C oder nach 6 h Kalzinierung bei 1000°C in Form einer einfachen Lösung der Oxide von Cer, von Lanthan und der anderen seltenen Erde in dem Zirconiumoxid vorliegt.
  10. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach 6 h Kalzinierung bei 1100°C als eine feste Lösung vorliegt.
  11. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die seltene Erde Neodym ist.
  12. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Gewicht bezogenen Gehalte an Oxiden mindestens 50% für das Zirconium, weniger als 50% für das Ceroxid, höchstens 5% für das Lanthan und höchstens 15% für die seltene Erde betragen.
  13. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schwefelgehalt unter 100 ppm hat.
  14. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Zirconiumoxid mindestens 60 Gew.-% ausmacht.
  15. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Zirconiumoxid mindestens 70 Gew.-% ausmacht.
  16. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Ceroxid höchstens 40 Gew.-% ausmacht.
  17. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Ceroxid höchstens 25 Gew.-% ausmacht.
  18. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an einem Oxid einer seltenen Erde zwischen 1 Gew.-% und 3 Gew.-% ausmacht.
  19. Katalytisches System, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 umfasst.
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