JP2022519448A - フィルター基材コーティングに使用するためのジルコニアベースの水性ｎｐ分散液 - Google Patents

フィルター基材コーティングに使用するためのジルコニアベースの水性ｎｐ分散液 Download PDF

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Abstract

本発明は、粒子の水性分散液に関し、分散液は１０～７０重量％の粒子含有量を有し、および酸化物基準で（ａ）合計１０～９８重量％のＺｒＯ２＋ＨｆＯ２および（ｂ）合計２～９０重量％のＡｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｙ２Ｏ３または遷移金属酸化物を備える粒子を有し、ここで分散液のＺ平均粒子サイズは１００～３５０ｎｍであり、粒子は１～９ｎｍの結晶子サイズを有する。本発明はまた、粒子の水性分散液でコーティングされた基材にも関する。【選択図】なし

Description

本発明は、微粒子フィルターのコーティングに使用するための、ジルコニア、ハフニア、および例えばセリアなどの１つ以上の他の希土類元素を備える粒子の水性分散液に関する。
（背景技術）
フィルター基材（炭化ケイ素、コージェライト、チタン酸アルミニウムなどを含み得る）のウォッシュコーティングは、一般に、（１）ディップコーティング、（２）フィルターを介した真空吸引、（３）ウォッシュコートの加圧、の３つの方法のうちの１つによって実施される。
ディップコーティング（例えば、米国特許出願公開第２０１３／０２１６４３９号明細書に記載されているような）は、基材をウォッシュコート浴に浸し、ウォッシュコートが多孔質壁に浸透／拡散することを可能にすることを含む。余剰のウォッシュコートは通常、圧縮空気を使用して除去される。
真空吸引法では、最初に何らかの方法（ディップコーティングまたは注入など）によってウォッシュコートを基材に適用し、次に真空を適用してフィルターを介してウォッシュコートを吸引する（例えば、米国特許第８８１５１８９号明細書および国際公開第１９９９／０４７２６０号に示されている）。
ウォッシュコートの加圧は、実質的に真空吸引の逆である。それにより、正圧はウォッシュコートを基材に射出するために使用され（負圧がそれを引っ張るのではなく）、また真空吸引と組み合わせても使用され得る（国際公開第１９９９／０４７２６０号を参照されたい）。
粒子サイズが小さい材料でガソリン微粒子フィルターをコーティングして背圧特性を改善させる構想が、米国特許出願公開第２００９／０１２９９９５号明細書で議論されている。しかしながら、実施例で使用されるウォッシュコートの投入量（２６ｇ／Ｌ）は比較的低いため、多くの用途において、濾過効率および／または触媒性能を制限している。この文献で参照されている粒子サイズは、ｄ９０＜５μｍである。
英国特許第２５１４８７５号明細書は、ｄ５０＜１μｍのセリア－ジルコニア酸化物を使用することによって背圧を下げ得ると記載されているが、それでも中程度のウォッシュコート投入量（９７．６ｇ／Ｌ）のみである。ただし、これは依然として比較的大きな粒子サイズの酸化物材料を指す。同様の開示は米国特許出願公開第２０１８／０２９７０１４号明細書に見られ、分散液は１μｍ未満の粒子を含むと記載されているが、これらの粒子は依然として比較的大きい。
米国特許第９３４０７３８号明細書（およびその中で参照されている仏国特許発明第２８８５３０８号明細書）は、ｎｍサイズの流体力学的直径（ＤＬＳで測定）の範囲を有するセリア－ジルコニアナノ粒子の形成について記載している。しかし、それらの合成の本質的要素は、健康および安全／環境の観点から好ましくない有機剤（アルコキシカルボン酸）の添加である。
米国特許出願公開第２０１７／０３１２３１３号明細書もまた、セリア－ジルコニアナノ粒子の形成について記載しており、さらに有機剤（この場合は長鎖界面活性剤分子）の使用のみに関連している。合成もまた有機溶媒を使用しており、工業規模の製造には理想的ではない。ＤＬＳで測定したナノ粒子の粒子サイズは、「非常に小さい」と表現されている。
さらに、中国特許第１０４４９２４１８号明細書は、水熱／ソルボサーマル法を使用したセリア－ジルコニアナノ粒子の合成について記載している。ただし、調整の重要な部分は、やはり有機剤（アルコール、カルボン酸など）の添加であり、製品自体は、ＴＥＭで測定した単分散粒子（２～８ｎｍ）で構成されている。
特許第４５８２７８９号公報は、セリア－ジルコニアナノ粒子を調製するための別の水熱プロセスについて記載している。さらに、材料を乾燥させると測定可能なＸ線回折（ＸＲＤ）パターンがある。達成可能な最大濃度は１０％に制限されている。それでも、これは工業規模の調製には適さない限外濾過ステップを含む。
米国特許出願公開第２００９／０１０５３５４号明細書は、表面改質剤を使用して酸化物粉末を事前分散させることによる分散液の形成に関する。ただし、粒子の表面積はわずか６０＋－１５ｍ２／ｇであり、好ましい平均一次粒子サイズ（すなわち、結晶子サイズに相当）は１２～１４ｎｍであり、強熱減量は３．０重量％以下である。これらの後者の２つの特性は、粒子の酸化的性質に起因する。
したがって、フィルター基材にコーティングされたときに、適切な触媒性能および濾過効率を可能にするが、しかし標準的な材料よりも改善された背圧特性を備えた、新しいクラスの材料を作成する必要がある。
（発明の概要）
本発明は、粒子の水性分散液に関し、分散液は、１０～７０重量％の粒子含有量を有し、粒子は、酸化物基準で、
（ａ）合計１０～９８重量％のＺｒＯ２＋ＨｆＯ２および、
（ｂ）合計２～９０重量％のＡｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｙ２Ｏ３または遷移金属酸化物、
を備え、
ここで、分散液は１００～３５０ｎｍのＺ平均粒子サイズを有し、粒子は１～９ｎｍの結晶子サイズを有する。粒子含有量は、１０～７０重量％の固形分を備える分散液とも呼ばれ得る。
より具体的には、粒子は、酸化物基準で、
（ａ）合計１０～９８重量％のＺｒＯ２＋ＨｆＯ２、
（ｂ）２～９０重量％のＣｅＯ２、
（ｃ）合計０～３０重量％のＬａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｙ２Ｏ３または遷移金属酸化物、および
（ｄ）０～８８重量％のＡｌ２Ｏ３、
を備え得る。
一般に、分散液は、異なる組成の連続相に粒子が分散している系である。「分散液（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」という用語は、本発明に関連して、粒子が液相または媒体（この場合は水）に分散している系を指すために使用される。本発明の分散液中の粒子は、主に酸化物の性質を有し得るが、いくらかの含水性を有する。分散液は、それ自体において安定しているが、分散液の安定性を高めるために、界面活性剤、有機ポリマーまたはイオンなどの添加剤を必要に応じて備え得る。そのような添加剤は当業者に既知である。
本発明に関連して、「遷移金属」という用語は、第一遷移金属（すなわち、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕおよびＺｎ）、Ｎｂ、ＷおよびＡｇを指すために使用される。
本発明の文脈において、いくつかの実施形態では、（ａ）＋（ｂ）、必要に応じて＋（ｃ）＋（ｄ）、および任意の付随する不純物の合計は、１００重量％に等しくあり得る。
特に、粒子は、酸化物基準で、合計２０～９０重量％のＺｒＯ２およびＨｆＯ２を備え得、より具体的には２５～８０重量％のＺｒＯ２およびＨｆＯ２を備え得る。特に、粒子は、酸化物基準で、１０～８０重量％のＣｅＯ２を備え得、より具体的には１５～７５重量％のＣｅＯ２を備え得る。
いくつかの実施形態では、粒子は、酸化物基準で、合計１～２５重量％のＬａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｙ２Ｏ３、および遷移金属酸化物を備え得る。これらの成分のそれぞれに関して、単独でまたは皿に総量の範囲内で、粒子は、酸化物基準で、０～２０重量％のＬａ２Ｏ３を備え得、およびいくつかの実施形態では１～１５重量％のＬａ２Ｏ３を備え得る。特に、粒子は、酸化物基準で、０～２０重量％のＮｄ２Ｏ３を備え得、およびいくつかの実施形態では１～１０重量％のＮｄ２Ｏ３を備え得る。より具体的には、粒子は、酸化物基準で、０～２５重量％のＰｒ６Ｏ１１を備え得、およびいくつかの実施形態では１～２０重量％のＰｒ６Ｏ１１を備え得る。特に、粒子は、酸化物基準で、０～２０重量％のＹ２Ｏ３を備え得、およびいくつかの実施形態では１～６重量％のＹ２Ｏ３を備え得る。他の実施形態では、粒子がＹ２Ｏ３を備える場合、それらはまた、酸化物基準で、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１または遷移金属酸化物のうちの少なくとも１つの、少なくとも０．１重量％を備える。より具体的には、粒子は、酸化物基準で、０～１０重量％の遷移金属酸化物を備え得、およびいくつかの実施形態では１～５重量％の遷移金属酸化物を備え得る。
より具体的には、分散液は、５～５０重量％、より具体的には１０～４５重量％、さらにより具体的には１５～４０重量％の粒子含有量を有し得る。
分散液は、アルミナ粒子、例えば、酸化物基準で少なくとも５０重量％のＡｌ２Ｏ３を備える粒子をさらに備え得る。特に、アルミナ粒子は、酸化物基準で、（ａ）９０～１００重量％のＡｌ２Ｏ３、（ｂ）０～１０重量％のＳｉＯ２、（ｃ）イットリアを含む０～１０重量％の希土類酸化物、および（ｄ）０～１０重量％のＺｒＯ２＋ＨｆＯ２を備え得る。他の実施形態では、分散液は、０．１重量％以下のＡｌ２Ｏ３（すなわち、０～０．１重量％）を備え得る。
特に、分散液は、０．１０～０．３５、より具体的には０．１５～０．３０、さらにより具体的には０．１８～０．２７の多分散指数を有し得る。より具体的には、多分散指数（ＰＤＩ）は、動的光散乱法（ＤＬＳ）によって測定され得る。
より具体的には、分散液は、１００～３２５ｎｍ、さらにより具体的には１００～３１０ｎｍ、より具体的には１００～３００ｎｍ、さらにより具体的には１１０～２９０ｎｍのＺ平均粒子サイズを有し得る。特に、Ｚ平均粒子サイズは、動的光散乱法（ＤＬＳ）によって測定され得る。
より具体的には、分散液は、０．１～０．７μｍの範囲の、さらにより具体的には０．２～０．６μｍの範囲の、より具体的には０．３～０．５μｍのｄ１０値を有する体積によって測定される粒子サイズ分布を有し得る。
特に、分散液は、０．１～０．９μｍの範囲の、より具体的には０．２～０．８μｍの範囲の、さらにより具体的には０．３～０．７μｍの範囲のｄ５０値を有する体積によって測定される粒子サイズ分布を有し得る。
より具体的には、分散液は、０．１～１．２μｍの範囲の、さらにより具体的には０．２～１．０μｍの範囲の、より具体的には０．３～０．９μｍの範囲のｄ９０値を有する体積によって測定される粒子サイズ分布を有し得る。
特に、ｄ１０、ｄ５０およびｄ９０は、レーザー回折によって測定され得る。
特に、分散液は、３～９、より具体的には４～８．５、さらにより具体的には４．５～８のｐＨを有し得る。より具体的には、分散液は、１～１０００ｃＰｓ、さらにより具体的には５～２００ｃＰｓの動粘度を有し得る。特に、粘度は動粘度分析により５００ｓ－１、２２℃＋／－５℃で測定され得る。いくつかの実施形態では、分散液は、粘度調整剤を備え得る。より具体的には、粘度調整剤は、セルロース誘導体、例えばヒドロキシエチルセルロースであり得る。
特に、分散液中の粒子は、測定可能な結晶子サイズを有し得る。より具体的には、結晶子サイズは、ＸＲＤおよびシェラーの式を使用して測定され得る。特に、結晶子サイズは、２～９ｎｍであり得、より具体的には３～８ｎｍであり得る。
より具体的には、粒子は、１～２０重量％、さらにより具体的には５～１５重量％の強熱減量（ＬＯＩ）を有し得る。特に、ＬＯＩは、粒子を乾燥させた後に１０００℃でか焼することにより、重量分析で測定され得る。本発明の文脈において、より低いＬＯＩ値は、より高い結晶化度（したがって、純粋な酸化物または焼結材料）に関連することを理解されたい。対照的に、より高いＬＯＩ値は、一般に水酸化物材料に関連する。本発明を介して得られる中間のＬＯＩ値は、部分的な「含水性」を有する酸化物タイプの材料を示している。特に、粒子は、少なくとも８０ｍ２／ｇ、より具体的には少なくとも１００ｍ２／ｇ、さらにより具体的には少なくとも１２０ｍ２／ｇの表面積を有し得る。特に、粒子は、４００ｍ２／ｇ未満、より具体的には３５０ｍ２／ｇ未満、さらにより具体的には３００ｍ２／ｇ未満の表面積を有し得る。より具体的には、表面積は、ＢＥＴ多点測定法によって測定され得る。特に、粒子は、少なくとも０．０５ｃｍ３／ｇ、より具体的には少なくとも０．１０ｃｍ３／ｇ、さらにより具体的には少なくとも０．１２ｃｍ３／ｇの総細孔容積を有し得る。特に、粒子は、０．６０ｃｍ３／ｇ未満、より具体的には０．５０ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．４５ｃｍ３／ｇ未満の総細孔容積を有し得る。
分散液が０．１重量％以下のＡｌ２Ｏ３を備えるとき、粒子は、０．４０ｃｍ３／ｇ未満、より具体的には０．３８ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．３５ｃｍ３／ｇ未満の総細孔容積を有し得る。
より具体的には、分散液は、０．１重量％未満、さらにより具体的には０．０５重量％未満、より具体的には０．０２重量％未満のＳＯ３（すなわち、使用される分析技術は、分散液中の硫酸塩をＳＯ３に変換し、これは見積値である）を備え得る。特に、分散液は、５００ｐｐｍ未満、より具体的には２５０ｐｐｍ未満、さらにより具体的には１００ｐｐｍ未満のＮａを備え得る。より具体的には、分散液は、５００ｐｐｍ未満、より具体的には１５０ｐｐｍ未満、さらにより具体的には１００ｐｐｍ未満のＣｌを備え得る。特に、分散液は、２０００ｐｐｍ未満の炭素を備え得る。より具体的には、この炭素含有量は、１つ以上の粘度調整剤からの寄与を排除し得る。
特に、粒子は、乾燥させ、５５０℃で２時間か焼した後、少なくとも５０ｍ２／ｇ、より具体的には少なくとも６０ｍ２／ｇ、さらにより具体的には少なくとも６５ｍ２／ｇの表面積を有し得る。より具体的には、粒子は、乾燥させ、５５０℃で２時間か焼した後、３００ｍ２／ｇ未満、さらにより具体的には２６０ｍ２／ｇ未満、より具体的には２２０ｍ２／ｇ未満の表面積を有し得る。分散液が０．１重量％以下のＡｌ２Ｏ３を備えるとき、粒子は、乾燥させ、５５０℃で２時間か焼した後、２００ｍ２／ｇ未満、さらにより具体的には１５０ｍ２／ｇ未満、特に１３０ｍ２／ｇ未満の表面積を有し得る。
特に、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、少なくとも５ｍ２／ｇ、より具体的には少なくとも１０ｍ２／ｇ、さらにより具体的には少なくとも１３ｍ２／ｇの表面積を有し得る。より具体的には、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、２５０ｍ２／ｇ未満、さらにより具体的には２００ｍ２／ｇ未満、より具体的には１５０ｍ２／ｇ未満の表面積を有し得る。分散液が０．１重量％以下のＡｌ２Ｏ３を備える場合、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、１００ｍ２／ｇ未満、さらにより具体的には７５ｍ２／ｇ未満、特に５０ｍ２／ｇ未満、さらにより具体的には４０ｍ２／ｇ未満の表面積を有し得る。
特に、粒子は、空気中の１０％Ｈ２Ｏの雰囲気中において、乾燥させ、１１００℃で１２時間か焼した後、少なくとも１ｍ２／ｇ、より具体的には少なくとも２ｍ２／ｇ、さらにより具体的には少なくとも３ｍ２／ｇの表面積を有し得る。より具体的には、粒子は、空気中の１０％Ｈ２Ｏの雰囲気中において、乾燥させ、１１００℃で１２時間か焼した後、１４０ｍ２／ｇ未満、さらにより具体的には１１５ｍ２／ｇ、より具体的には、８０ｍ２／ｇ未満の表面積を有し得る。分散液が０．１重量％以下のＡｌ２Ｏ３を備えるとき、粒子は、空気中の１０％Ｈ２Ｏの雰囲気中において、乾燥させ、１１００℃で１２時間か焼した後、６０ｍ２／ｇ未満の、特に４０ｍ２／ｇ未満の、より具体的には２０ｍ２／ｇ未満の、さらにより具体的には１５ｍ２／ｇ未満の表面積を有し得る。
特に、粒子は、乾燥させ、５５０℃で２時間か焼した後、少なくとも０．０５ｃｍ３／ｇ、より具体的には少なくとも０．１０ｃｍ３／ｇ、さらにより具体的には少なくとも０．１２ｃｍ３／ｇの総細孔容積を有し得る。より具体的には、粒子は、乾燥させ、５５０℃で２時間か焼した後、０．８０ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．７０ｃｍ３／ｇ未満、より具体的には０．６０ｃｍ３／ｇ未満の総細孔容積を有し得る。特に、総細孔容積は、Ｎ２ポロシメトリーによって測定され得る。分散液が０．１重量％以下のＡｌ２Ｏ３を備えるとき、粒子は、乾燥させ、５５０℃で２時間か焼した後、０．５０ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．４０ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には、０．３０ｃｍ３／ｇ未満、の総細孔容積を有し得る。
特に、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、少なくとも０．０１ｃｍ３／ｇ、より具体的には少なくとも０．０３ｃｍ３／ｇ、さらにより具体的には少なくとも０．０５ｃｍ３／ｇの総細孔容積を有し得る。より具体的には、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、０．８０ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．６０ｃｍ３／ｇ未満、より具体的には０．４５ｃｍ３／ｇ未満の総細孔容積を有し得る。分散液が０．１重量％以下のＡｌ２Ｏ３を備えるとき、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、０．４０ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．３０ｃｍ３／ｇ未満、より具体的には０．２０ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．１８ｃｍ３／ｇ未満の総細孔容積を有し得る。
特に、粒子は、空気中の１０％Ｈ２Ｏの雰囲気中において、乾燥させ、１１００℃で１２時間か焼した後、少なくとも０．０１ｃｍ３／ｇ、より具体的には少なくとも０．０２ｃｍ３／ｇ、さらにより具体的には少なくとも０．０３ｃｍ３／ｇ、の総細孔容積を有し得る。より具体的には、粒子は、空気中の１０％Ｈ２Ｏの雰囲気中において、乾燥させ、１１００℃で１２時間か焼した後、０．７０ｃｍ３／ｇ未満、より具体的には０．６０ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．５０ｃｍ３／ｇ未満の総細孔容積を有し得る。分散液が０．１重量％以下のＡｌ２Ｏ３を備える場合、粒子は、空気中の１０％Ｈ２Ｏの雰囲気中で乾燥させ、１１００℃で１２時間か焼した後、０．３５ｃｍ３／ｇ未満、より具体的には０．２０ｃｍ３／ｇ未満、より具体的には０．１５ｃｍ３／ｇ未満、さらにより具体的には０．１２ｃｍ３／ｇ未満の総細孔容積を有し得る。
特に、粒子は、乾燥させ、５５０℃で２時間か焼した後、少なくとも２ｎｍ、より具体的には少なくとも３ｎｍ、さらにより具体的には少なくとも４ｎｍの結晶子サイズを有し得る。より具体的には、粒子は、乾燥させ、５５０℃で２時間か焼した後、１２ｎｍ未満、さらにより具体的には１０ｎｍ未満、より具体的には９ｎｍ未満の結晶子サイズを有し得る。より具体的には、結晶子サイズは、ＸＲＤおよびシェラー方程式を使用して測定され得る。
特に、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、少なくとも５ｎｍ、より具体的には少なくとも８ｎｍ、さらにより具体的には少なくとも１０ｎｍの結晶子サイズを有し得る。より具体的には、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、２５ｎｍ未満、さらにより具体的には２３ｎｍ未満、より具体的には２２ｎｍ未満の結晶子サイズを有し得る。
特に、粒子は、空気中の１０％Ｈ２Ｏの雰囲気中において、乾燥させ、１１００℃で１２時間か焼した後、少なくとも１５ｎｍ、より具体的には少なくとも１７ｎｍ、さらにより具体的には少なくとも１８ｎｍの結晶子サイズを有し得る。より具体的には、粒子は、空気中の１０％Ｈ２Ｏの雰囲気中で乾燥させ、１１００℃で１２時間か焼した後、３５ｎｍ未満、より具体的には３２ｎｍ未満、さらにより具体的には３０ｎｍ未満の結晶子サイズを有し得る。
特に、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、少なくとも５００℃、より具体的には少なくとも５５０℃、さらにより具体的には少なくとも５７０℃のＴｍａｘを有し得る。より具体的には、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、７００℃未満、さらにより具体的には６５０℃未満、より具体的には６２５℃未満のＴｍａｘを有し得る。本発明の文脈において、Ｔｍａｘは、最大Ｈ２還元速度の温度を指すために使用される。特に、ＴｍａｘはＨ２－ＴＰＲによって測定され得る。
特に、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、少なくとも５０％、より具体的には少なくとも６０％、さらにより具体的には少なくとも６５％のＣｅＯ２還元効率を有し得る。より具体的には、ＣｅＯ２還元効率は、Ｈ２－ＴＰＲによって測定され得る。
特に、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼した後、少なくとも４００μｍｏｌＯ２／ｇＣｅＯ２、より具体的には少なくとも５００μｍｏｌＯ２／ｇＣｅＯ２、さらにより具体的には少なくとも５５０μｍｏｌＯ２／ｇＣｅＯ２のＯＳＣを有し得る。より具体的には、粒子は、乾燥させ、１０００℃で４時間か焼させた後、１２００μｍｏｌＯ２／ｇＣｅＯ２未満、より具体的には１１００μｍｏｌＯ２／ｇＣｅＯ２未満、さらにより具体的には１０００μｍｏｌＯ２／ｇＣｅＯ２未満のＯＳＣを有し得る。より具体的には、酸素貯蔵能（ＯＳＣ）は、２００℃でのＯ２パルスによって測定され得る。
さらなる実施形態では、本発明は、上記で定義された分散液または上記で定義された粒子でコーティングされた基材に関する。特に、基材は、セラミックまたは金属、より具体的にはセラミックを備え得る。より具体的には、セラミックは、炭化ケイ素、コージェライトまたはチタン酸アルミニウムであり得る。より具体的には、基材は、フィルターの形態であり得る。特に、基材は、基材のリットル体積あたり少なくとも１００ｇの粒子を備え得る。
特に、上記で定義された分散液でコーティングされたフィルターは、０．０６５ｍｌ／ｇ以下、より具体的には０．０６０ｍｌ／ｇ以下、さらにより具体的には０．０５０ｍｌ／ｇ以下の、２～０．１μｍの範囲の細孔容積を有し得る。より具体的には、細孔容積は、水銀圧入ポロシメトリーによって測定され得る。
本発明のさらなる態様によれば、上記の分散液を乾燥させることによって得られる固体が提供される。特に、固体は金属酸化物を備え得る。より具体的には、乾燥は、１１０℃で一定の質量まで行われ得る。
さらなる実施形態では、本発明は、
（ａ）上記で定義した分散液を基材に塗布するステップ、
を含む基材をコーティングする方法に関する。
より具体的には、基材は上部で定義された通りであり得る。特に、塗布するステップは、ディップコーティング、真空吸引、または加圧によるものであり得る。いくつかの実施形態において、分散液は、さらなる成分を含まずに適用され得る。あるいは、工程（ａ）の前に、この方法は、分散液を、１つ以上のアルミナ、白金族金属（ＰＧＭ）および促進剤（すなわち、触媒活性を促進する）と混合する工程を含み得る。適切な促進剤には、遷移金属、第２族元素（例えば、ＳｒおよびＢａ）、希土類金属、およびそれらの塩が含まれる。より具体的には、ステップ（ａ）の後、この方法は、（ｂ）基材を乾燥させることが可能なステップをさらに含み得る。特にこの方法は、ステップ（ａ）の後、およびステップ（ｂ）が使用される場合はステップ（ｂ）の後、（ｃ）基材を焼成するステップをさらに含み得る。いくつかの実施形態において、か焼は、４５０～７００℃、より具体的には４７５～６５０℃、さらにより具体的には５００～６００℃、より具体的には約５５０℃であり得る。
本発明は、本発明の特許請求の範囲を限定することを意図しない以下の図を参照することによってさらに説明される。
実施例６ｂの粒子の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像である。 １１０℃で乾燥した実施例６ｂならびに比較例１および２の粒子のＸＲＤ記録図である。 実施例１２の粒子のＴＥＭ画像である。 実施例１４の粒子のＴＥＭ画像である。 実施例３、実施例６ｂ、実施例１２、比較例３および比較例１２の分散液を使用してコーティングされたコージェライトフィルターサンプル、ならびにブランク（すなわち、コーティングされていない）フィルターサンプルの水銀ポロシメトリー記録図である。
（実施例）
実施例１～８および１１：混合金属水酸化物（以下の表１に指定されている酸化物比を備える）を、オキシ塩化ジルコニウムと金属硝酸塩溶液との混合物（それぞれ金属酸化物として２０重量％の濃度を有する。溶液濃度が６．４％であったＦｅを除き、表１に示されている組成目標から計算された体積である）から、水および硫酸（Ｚｒ：ＳＯ４モル比０．４２～０．７０）の存在下で１０％水酸化ナトリウムを使用し、４０℃未満の温度で沈殿させることによって調製した。次に、得られた混合金属水酸化物を処理して、粒子サイズを小さくし、残留不純物を除去した。これには、脱イオン水中でスラリーを形成するステップと、６０℃超で加熱するステップと、高エネルギーで攪拌するステップと、３０％硝酸を使用してｐＨを９未満に下げるステップと、濾過するステップと、２リットル／ｋｇ超の脱イオン水で洗浄するステップと、が含まれる。次に、最終的なスラリー濃度を脱イオン水で調整した。これにより、表２に示す濃度および粒子サイズの特性を有する分散液を得た。実施例１～８は、ジルコニア－セリアベースの分散液であり、実施例１１は、（非セリア）希土類－ジルコニアベースの分散液である。
実施例９：硫酸アルミニウム（Ａｃｏｒｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、８重量％Ａｌ２Ｏ３）の溶液を、必要量のオキシ塩化ジルコニウムおよび硝酸イットリウム溶液（それぞれ金属酸化物として濃度２０重量％を有する。表１に示す組成目標から計算された体積である）と混合した。この溶液を、６０～６５℃の温度で２７％水酸化ナトリウム溶液に対して（十分に攪拌しながら）滴定し、約９０分間にわたってｐＨを約９に維持した。次に、ｐＨを約１０．５に上昇させ、４５分間撹拌した後、濾過し、脱イオン水で洗浄した。次に、得られた混合金属水酸化物を処理して、粒子サイズを小さくし、残留不純物を除去した。これには、脱イオン水中でスラリーを形成するステップと、６０℃超で加熱するステップと、高エネルギーで攪拌するステップと、３０％硝酸を使用してｐＨを９未満に下げるステップと、濾過するステップと、２リットル／ｋｇ超の脱イオン水で洗浄するステップと、が含まれる。その後、最終的なスラリー濃度を脱イオン水で調整して、表２に示す濃度および粒子サイズ特性を有する分散液を得た。
実施例１０：硫酸アルミニウム（Ａｃｏｒｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、８重量％Ａｌ２Ｏ３）の溶液を、６０～６５℃の温度で２７％水酸化ナトリウム溶液に対して滴定し（十分に攪拌しながら）、約９０分の期間にわたって、ｐＨを約９に維持した。次に、ｐＨを約１０．５に上昇させ、４５分間撹拌した後、濾過し、脱イオン水で洗浄した。得られたウェットケーキを脱イオン水中で再スラリー化し、ケイ酸ナトリウム溶液と混合した（表２にまとめられた組成をもたらすのに十分な量で）。次に、得られた混合金属水酸化物を処理して、粒子サイズを小さくし、残留不純物を除去した。これには、６０℃超での加熱ステップと、高エネルギー攪拌ステップと、３０％硝酸を使用してｐＨを９未満に低下させるステップと、濾過ステップと、２リットル／ｋｇ超の脱イオン水で洗浄するステップと、が含まれる。次に、最終的なスラリー濃度を脱イオン水で調整して、表２に示す濃度および粒子サイズ特性を有する分散液を得た。
実施例１２：実施例６ｂを実施例９と２：１の比で混合することによって、このサンプルを調製した。
実施例１３：実施例６ｂをアルミナサンプルと２：１の比で混合することによって、このサンプルを調製した。アルミナ部分は、実施例９を用いて、焼成（空気中で９００℃／２時間）し、次いで再分散および解凝集に供することによって調製した。
実施例１４：実施例６ｂを用い、市販の分散性アルミナＨＰ１４／Ｌ１（すなわち、９９重量％のＡｌ２Ｏ３／１重量％Ｌａ２Ｏ３）と２：１の比で混合することによって、このサンプルを調製した。
本発明の粒子のｎｍスケールを、ＴＥＭによって示す（図１）。ジルコニアベースの粒子とアルミナベースの粒子との適合性は、図３および４のＴＥＭ画像から証明されている。これは、ＣＺタイプ（より暗い要素）とＡｌタイプ（より明るい要素）の両方の離散粒子の存在によって示される。すなわち、凝集効果が観察されない。
比較例１：混合金属水酸化物（以下の表１に指定されている酸化物比を備える）を、オキシ塩化ジルコニウムと金属硝酸塩溶液との混合物（それぞれ金属酸化物として２０重量％の濃度を有する。表１に示されている組成目標から計算された体積である）から、水および硫酸（Ｚｒ：ＳＯ４モル比０．５）の存在下で、ｐＨ９超まで１０％水酸化ナトリウムを使用して、２５℃未満の温度で沈殿させることにより、調整した。次に、得られた沈殿物を濾過し、洗浄して残留不純物を除去し、次に脱イオン水中で再スラリー化して最終生成物を得た。これにより、表２に示す濃度および粒子サイズの特性を有する分散液を得た。
比較例２：これは、表１に概説されている組成を除いて、欧州特許第１４４０３６号明細書の実施例３に記載されている方法に従って調製した。最終的な酸化生成物は、記載された粒子サイズ分布を達成するために、乾式粉砕技術を使用して解凝集された。
比較例３：このサンプルを、湿式粉砕技術を使用して最終酸化物を解凝集し、表２に概説されるような粒子サイズ分布をもたらすことを除いて、比較例２として調製した。
比較例４：このサンプルを、表２に概説されている組成と最終的な乾式粉砕粒子サイズ分布を除いて、比較例２として調製した。
比較例５：比較例２を、実施例９を取ってか焼（空気中で９００℃／２時間）し次いで湿式粉砕することによって調製したアルミナ成分と、２：１の比で混合することによって、このサンプルを調製した。
比較例６：比較例２と市販グレードのＳＣＦａ－１４５／Ｌ４（すなわち、９６重量％Ａｌ２Ｏ３／４重量％Ｌａ２Ｏ３）とを２：１の比で混合することによって、このサンプルを調製した。
Figure 2022519448000001
（酸化物濃度）
各分散液の少量をるつぼに正確に量り入れ、これを室温から１０００℃までゆっくりと上昇させ、１０００℃で１時間保持した後、３００℃未満に冷却させた。次に、各サンプルをデシケーターに入れ、室温まで冷却してから秤量した。酸化物濃度（または固形分）は、次の式で求められる。
分散液の固形分％＝（サンプルのか焼重量（ｇ）／サンプルの初期重量（ｇ））×１００
（粒子サイズ（ＤＬＳ））
粒子サイズの測定を、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ ＺＳ機器、モデルＺＥＮ３６００を使用し、波長６３３ｎｍの赤色レーザーを使用して行った。各サンプルを、最初に脱イオン水を使用して０．５重量％に希釈した。次に、１ｍｌの希釈サンプルをＤＴＳ００１２使い捨てキュベットに入れた。キュベットを機器に導入し、２５℃まで平衡化させた。標準操作手順（ＳＯＰ）は、材料の屈折率２．２０、および材料の吸収値０．０１単位パラメーターを設定して作成した。分散剤の屈折率（この場合、連続相、すなわち水）は１．３３であり、分散剤の粘度は０．８８７２ｃＰであった。粒子サイズの最良の測定値を得るために、レーザー位置と減衰器の設定を自動的に調整するように、機器を設定した。１７３°の後方散乱角を使用した。動的光散乱法（ＤＬＳ）を使用して、粒子サイズを計算した。測定間でキュベットを反転しながら、合計３回の測定を行った。次に、３つの測定値を平均して、最終的な粒子サイズの結果を得た。Ｚ平均サイズまたはキュムラント平均は、強度分布から計算された平均であり、計算は、粒子が単峰性、単分散、および球形であるという仮定に基づいている。多分散指数（ＰＤＩ）は、粒子サイズ分布の幅の尺度であり、強度分布のキュムラント解析においてＺ平均サイズとともに計算される。ＰＤＩ幅は、ＰＤＩの平方根を取り、これにＺ平均を掛けることによって計算される。Ｚ平均サイズ、多分散指数およびＰＤＩ幅の計算は、ＩＳＯ ２２４１２：２０１７「Ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ａｎａｌｙｓｉｓ-ｂｙ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ （ＤＬＳ）（粒度分析－動的光散乱（ＤＬＳ））」で定義されている。
（粒子サイズ（レーザー回折））
ＭｉｃｒｏｔｒａｃＸ１００機器を使用して、体積による粒子サイズの測定を行った。機器に導入する前に、サンプルを最初に脱イオン水に分散／希釈した。機器では、２．５ｘ１０－５重量％の濃度でポリアクリル酸分散剤を含有する脱イオン水の再循環流を使用する。測定前に超音波処理（４０Ｗで６０秒間）を適用した。
（粘度測定）
粘度測定値は、ＤＩＮ ５３０１９同軸シリンダー（直径３０ｍｍ）を使用して収集され、２０ｍｌのサンプルを投入した。各サンプルを、２２℃＋－５℃の温度範囲でテストした。測定を、Ｂｏｈｌｉｎ Ｖｉｓｃｏ８８粘度計を使用して実施した。５００ｓ－１のせん断速度で１０回の測定を行い、平均を計算した。この手順は、受領ままのサンプルで（すなわち、希釈せずに）実行した。
Figure 2022519448000002
（固体サンプルの特性評価）
乾燥したサンプルを１１０℃で一晩放置して、一定の質量を得た。次に、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＴｒｉＳｔａｒ ３０２０アナライザーにおいて、－１９６℃の液体窒素吸着により、表面積および総細孔容積の測定を行った。乾燥させたサンプルを、分析前に真空下において９０℃で３０分間脱気した。一方、エージングさせたサンプルを、真空下において３００℃で３時間脱気した。
乾燥材料のＬＯＩ（強熱減量）は、乾燥材料のサンプルを水性分散液自体でなくるつぼに正確に秤量したことを除いて、上記の「酸化物濃度」試験で概説されたように測定した。
表面積：表面積を、ＢＥＴマルチポイント測定を使用して測定した。総細孔容積：細孔容積の測定を、ｐ／ｐ°＝０．９８１４での脱離中に行った。さまざまなか焼条件（時間、温度、および空気下または水熱（ＨＴ）処理下）を受けたサンプルについて、表面積と総細孔容積との両方を測定した。表面積の結果を表５に、総細孔容積データを表６に示す。
Figure 2022519448000003
５５０℃で２時間のか焼後の粉末（通常の使用／適用条件）を用いて、不純物含有量をテストした。本発明の文脈において、このようにか焼された粉末は「フレッシュ」と呼ばれる。結果を以下の表４に示す。
Figure 2022519448000004
Figure 2022519448000005
Figure 2022519448000006
結晶子サイズの測定をも行った。材料の粉末ＸＲＤ結晶学的位相分析は、Ｂｒｕｋｅｒ Ｄ８ Ａｄｖａｎｃｅ Ｘ線拡散システム（Ｄｉｆｆｒａｃ．ＥＶＡソフトウェア、Ｂｒａｇｇ－Ｂｒｅｎｔａｎｏジオメトリ、ＬＹＮＸＥＹＥ検出器、１０°～７０°の２θ範囲におけるＣｕ放射（λ＝１．５４１８オングストローム）、ステップあたり０．０１５°、ステップあたりの時間０．２秒、０．０２ｍｍ Ｎｉフィルター、印加電力４０ｍＶ／４０ｍＡ）で実行した。結晶子サイズの測定を、一般的に（１１１）ミラー指数として受け入れられている、約２９．５°２θのピークを使用して、さらにか焼条件の範囲下で、シェラー法、Ｋ＝０．９を介して行った。結果を以下の表７に示す。実施例６ｂおよび比較例１および２の例示的なＸＲＤ記録図を図２に示す。
Figure 2022519448000007
（コーティングされた基材の水銀圧入ポロシメトリー）
表８にまとめられたサンプルは、高多孔性コージェライト基材（ＥＨＣ Ｔｅｋｎｉｋ ａｂ、８０ｘ１００ｍｍ、３００ｃｐｓｉから得られたベアフィルター基材；そこから直径２０ｍｍのコアがカットされ、それぞれに同じ数のアクティブチャネルを有し、これらのチャネルはすべて無傷であることを確認している）にディップコーティングされている。サンプルは、他の成分を添加せずにコーティングした。ただし、例外として、比較例２は、結合剤として（スラリーの作成に必要な水に加えて）約５％のオキシ硝酸ジルコニウムを添加した。コーティング後、サンプルを５５０℃でか焼した。
水銀ポロシメトリーを、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡｕｔｏｐｏｒｅＶ機器モデル９６２０を使用して実行した。サンプルを、分析の直前に、１００℃で動的真空下において１２０分間脱気した。固体サンプルの単一片を約５ｍｍｘ５ｍｍｘ２０ｍｍの寸法に切断し、コーティングされたサンプル約０．４ｇまたはコーティングされていないサンプル０．３５ｇを分析した。低圧分析を、充填圧力（０．３ｐｓｉａ）から４０ｐｓｉａまで、１０秒の平衡時間で実施した。圧入量を、３０未満の印加圧力で測定した。高圧分析を、４０ｐｓｉａから６０，０００ｐｓｉａまで、１０秒の平衡時間で実施した。予想される水銀圧入の圧力領域での最大圧入量限界は０．０１ｍＬ／ｇであった。圧入量を、６０未満の印加圧力で測定した。適用された水銀前進接触角は１４０°であり、水銀表面張力は４８０ダイン／ｃｍであった。
Figure 2022519448000008
図５の水銀ポロシメトリーの記録図は、比較例の約２～０．１μｍの範囲における多孔性形成を示し、これは、物品を通る気体の流れを制限する傾向があることを明確に示している。この範囲の多孔性は、本発明の実施例でははるかに低い。
（コーティングされた基材の背圧試験）
炭化ケイ素フィルターサンプル（ＥＨＣ Ｔｅｋｎｉｋ ａｂ、２５ｘ７６ｍｍ、２００ｃｐｓから外皮を備えた既製のコアサイズのピースとして得られる）を、上記と同じコーティング方法を使用して、表９にまとめられているサンプルでコーティングした。実施例８は、追加の成分なしでコーティングされたが、しかし比較例４は、（スラリーを作成するために必要な水に加えて）結合剤として約５％のオキシ硝酸ジルコニウムが添加された。
シリコーンシーラントを使用してフィルターサンプルをガラス管に固定し、次に窒素を様々な流量で通過させ、圧力を入口側と出口側との両方で記録した。
Figure 2022519448000009
上記の表のΔＰは、フィルター全体の差圧（すなわち、入口圧－出口圧）である。したがって、ブランク（すなわち、コーティングされていない）フィルターの場合でも、これは６ｋＰａである。これは、本発明のサンプルでは８ｋＰａに増加する。ただし、比較例では、ΔＰは、ブランクフィルターと比較してさらに５０％高く、すなわち９ｋＰａである。
（透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ））
ＴＥＭ分析は、１ｍｌの分散液を取り、純水で１００ｍｌに希釈するサンプル調整を使用して実行した。次に、このサンプルを超音波処理（４０Ｗ／５分）した。続いて、このサンプル１ｍｌをメタノールで１０ｍｌに希釈し、さらに超音波処理（４０Ｗ／５分）した。最後に、このサンプルの単一液滴を、マイクロピペットを介してコロジオンメンブレンのメッシュに配置した後、自然乾燥させた。
（酸化還元分析）
実施例に従って作成した材料を、Ｈ２温度プログラム還元（Ｈ２－ＴＰＲ）によって分析した。Ｈ２－ＴＰＲを、空気中で１０００℃／４時間でか焼した後のサンプルで実行した。サンプルサイズは８０～１００ｍｇであった。第１ＴＰＲを、２７０℃～９００℃、１０℃／分のランプ速度で５％Ｈ２／Ａｒを使用して実行した。次に、各サンプルを２０％Ｏ２／Ｈｅにおいて５００℃で３０分間再酸化した。次に、各サンプルを２０％Ｏ２／Ｈｅで２９０℃に冷却した後、Ａｒを流しながらさらに２４０℃に冷却した。第２のＴＰＲを、２４０℃～８５０℃、５％Ｈ２／Ａｒを使用して１０℃／分のランプ速度で実行した。反応（Ｈ２取り込み）を、熱伝導度検出器（ＴＣＤ）によって監視した。結果を、ＣｕＯ基準に対して正規化／較正した。結果を以下の表１０に示す。
Figure 2022519448000010
実施例に従って作製された材料を、Ｏ２パルス酸素貯蔵能（ＯＳＣ）によって分析した。Ｏ２パルスＯＳＣを、空気中で１０００℃／４時間エージングした後のサンプルで、および上記の２回の連続したＨ２－ＴＰＲ実験（および１００℃での初期再酸化）の後に実行した。各サンプル（８０～１００ｍｇ）は、６００℃で３０分間、５％Ｈ２／Ａｒで事前に還元した。次に、Ａｒを流しながらＴｒｅａｃｔｉｏｎ（１００℃または２００℃、表１５を参照）まで各サンプルを冷却した。次に、２０％Ｏ２／Ｈｅ（５２７μｌ）のパルスを、３０ｍｌ／分で流れるＨｅ担体流に周期的に注入した。反応（Ｏ２取り込み）をＴＣＤによって監視した。結果は、Ｃｅ正規化値（すなわち、ＣｅＯ２グラムあたりのＯＳＣ）を含めて、以下の表１１に示す。
Figure 2022519448000011
次に、実施例に従って作製された材料に、１重量％の量のＰｄを投入し（硝酸パラジウムを使用して含浸）、次いでＨ２－パルスＯＳＣによって分析した。Ｈ２パルスＯＳＣを、１１００℃／１２時間（空気流中の１０％Ｈ２Ｏ）で水熱エージングした後のサンプルで実行した。テストはマルチシーケンス分析の一部として実行され、事前にＨ２－ＴＰＲテストを行った。各サンプルを、最初に、事前酸化（２０％Ｏ２／Ｈｅで５００℃／３０分）し、その後この２０％Ｏ２／Ｈｅガス混合物で２５０℃に冷却した。次に、各サンプルをさらに冷却して、Ａｒを流しながらＴｒｅａｃｔｉｏｎ（１００℃または１５０℃のいずれか）とした。次に、１００％Ｈ２の５２７μｌパルスを、５０ｍｌ／分でＡｒ担体流に周期的に注入した。反応（Ｈ２取り込み）を、ＴＣＤによって監視した。結果を以下の表１２（１００℃）および１３（１５０℃）に示す。
Figure 2022519448000012
Figure 2022519448000013
次に、実施例に従って作製した材料に、０．１重量％の量のＲｈを投入し（硝酸ロジウムを使用して含浸）、次いで、Ｈ２－パルスＯＳＣによって分析した。Ｈ２パルスＯＳＣを、１１００℃／１２時間（流動空気中の１０％Ｈ２Ｏ）で熱水エージングした後のサンプルで実行した。テストは、反応温度（１０５℃または１５０℃のいずれか）を除いて、１重量％のＰｄを投入したサンプルについて説明のとおりに実行され、パルス内のＨ２濃度は０．１重量％のＲｈを投入したサンプルで５０％であった。結果を以下の表１４（１０５℃）および１５（１５０℃）に示す。
Figure 2022519448000014
Figure 2022519448000015

Claims (18)

  1. 粒子の水性分散液であって、前記分散液は１０～７０重量％の粒子含有量を有し、および前記粒子は、酸化物基準で、
    （ａ）合計１０～９８重量％のＺｒＯ２＋ＨｆＯ２および
    （ｂ）合計２～９０重量％のＡｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｙ２Ｏ３または遷移金属酸化物、
    を備え、
    ここで、前記分散液は１００～３５０ｎｍのＺ平均粒子サイズを有し、前記粒子は１～９ｎｍの結晶子サイズを有する、
    粒子の水性分散液。
  2. 前記粒子は、酸化物基準で、
    （ａ）合計１０～９８重量％のＺｒＯ２＋ＨｆＯ２、
    （ｂ）２～９０重量％のＣｅＯ２、
    （ｃ）合計０～３０重量％のＬａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｙ２Ｏ３または遷移金属酸化物および
    （ｄ）０～８８重量％のＡｌ２Ｏ３、
    を備える、請求項１に記載の粒子の水性分散液。
  3. 前記粒子は、酸化物基準で、合計２５～８０重量％のＺｒＯ２およびＨｆＯ２を備える、請求項１または２のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  4. ジルコニア－セリア粒子は、酸化物基準で、１０～８０重量％のＣｅＯ２を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  5. 前記ジルコニア－セリア粒子は、酸化物基準で、合計０～２５重量％のＬａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｙ２Ｏ３および遷移金属酸化物を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  6. 前記分散液は、１０～４５重量％の粒子含有量を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  7. 前記分散液は、酸化物基準で、少なくとも５０重量％のＡｌ２Ｏ３を備える粒子をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  8. 前記分散液は、０．１５～０．３５の多分散指数を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  9. 前記分散液は、１００～３００ｎｍのＺ平均粒子サイズを有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  10. 前記粒子は、５～１５重量％の強熱減量を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  11. 前記分散液は、３～９のｐＨを有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  12. 前記分散液は、１～１０００ｃＰｓの動粘度を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  13. 前記粒子は、２～８ｎｍの結晶子サイズを有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  14. 前記分散液は、１５０ｐｐｍ未満のＣｌを備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  15. 前記粒子は、１０００℃で４時間のか焼後、少なくとも５０％のＣｅＯ２の還元効率を有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  16. 前記粒子は、１０００℃で４時間のか焼後、少なくとも４００μｍｏｌＯ２／ｇＣｅＯ２のＯＳＣを有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液。
  17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の粒子の水性分散液でコーティングされた基材。
  18. 前記基材は、０．０６５ｍｌ／ｇ以下の２～０．１μｍの範囲の細孔容積を有するフィルターである、請求項２１に記載の粒子の水性分散液でコーティングされた基材。
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