MXPA00001894A - Material catalizador y procedimiento para su produccion. - Google Patents

Material catalizador y procedimiento para su produccion.

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Abstract

La invencion se refiere a un material catalizador en polvo a base de oxido de aluminio, el cual ademas de aluminio, contiene cuando menos un oxido metalico basico asi como cuando menos un metal precioso del grupo de platino del sistema periodico de los elementos. El material catalizador se obtiene al cargar con otros oxidos basicos por medio de impregnacion repetida un material portador ya estabilizado con oxidos basicos. Despues de secar y calcinar ese material posteriormente impregnado a temperatura menores a 800°C se aplican los metales preciosos cataliticamente activos en el material portador igualmente por medio de impregnacion.

Description

MATERIAL CATALIZADOR Y PROCEDIMIENTO PARA SU PRODUCCIÓN Campo de la Invención La invención se refiere a un material catalizador en polvo a base de óxido de aluminio, el cual además de aluminio, cuando menos contiene un óxido metálico básico así como cuando menos un metal precioso del grupo del platino del sistema periódico de los elementos . El material catalizador de acuerdo con la invención presenta una excelente estabilidad térmica con un alta superficie y una alta dispersión estable al envejecimiento de los componentes catalíticamente activos. Es adecuado en especial para la preparación de catalizadores para la limpiezas de los gases de salida de máquinas de combustión interna. Antecedentes de la Invención El óxido de aluminio se utiliza frecuentemente como material portador para los metales preciosos del grupo del platino. Es posible con las modificaciones de alta superficie precipitar los metales preciosos del grupo del platino sobre la superficie con alta dispersión. Materiales de gran superficie en el marco de esta invención son loe materiales con una superficie específica mayor a 10 m2/g, determinada por medio de la evaluación de las líneas isotermas de adsorbción de nitrógeno de acuerdo con DIN 66132. Los óxidos de aluminio que cumplen con esas REF.: 32872 condiciones, se denominan como óxidos de aluminio activos. A esto pertenecen los óxidos de aluminio chi, kappa, gamma, delta, teta y eta (ver Ulmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, vol. Al, 561-562, 1985) . Para el aprovechamiento óptimo de la actividad catalítica de los caros metales del grupo de platino se requiere precipitarlos en forma muy dispersa sobre el material portador. Se pretenden tamaños de cristalita de partículas de metales preciosos sobre la superficie del material portador entre 1 y 10 nm. Los metales preciosos se desprenden por medio de la impregnación del material portador con soluciones acuosas, de los compuestos provisionales de metales preciosos . A continuación se seca el material impregnador y para la descomposición de los compuestos de metales precisos se calcina eventualmente bajo condiciones reductoras . Para el uso posterior en procesos catalíticos las propiedades de los materiales catalíticos obtenidos así, poseen así un gran significado: a) la superficie del material, medida como superficie específica BET de acuerdo con DIN 66132; b) la resistencia de la estructura cristalográfica y de la superficie del material portador frente a la acción del proceso catalítico, en especial frente a las altas temperaturas; c) la dispersión de los componentes catalíticamente activos sobre la superficie del material portador; d) la resistencia de la dispersión de los componentes catalíticamente activas frente a la acción de los procesos catalíticos, en especial de lae altas temperaturas . Para la estabilidad de la estructura cristalográfica y de la superficie de óxido de aluminio utilizado como material portador frecuentemente se suplementan frecuentemente con óxidos metálicos básicos como por ejemplo óxido de bario y óxido de lantano, óxidos de cerio y otros óxidos raros o mezclas de esos óxidos . Para esto se hace mas lenta la transformación en el óxido de aluminio alfa térmicamente estable pero de baja superficie. Las cantidades requeridas para esto de los componentes de suplementación se encuentran entre 1 y 10% en peso , en relación al peso total del óxido de aluminio que se va a dorar . La patente US 3,867,312 describe la producción de un material portador a base de óxido de aluminio, que contiene óxidos de lantánidos en una distribución uniforme en el material portador. Con esto se hace mas lenta la transformación de fase del óxido de aluminio. Los óxidos de lantánidos pueden encontrarse en una concentración de 1 a 45% en peso den relación al óxido de aluminio, en el material portador. El material portador se obtiene al fundir por calentamiento acetato de lantano y nitrato de aluminio y se transforman en óxidos por medio de aumento posterior de la temperatura a 600°C. La US 4,170,573 describe un material catalizador en forma de un material portador de óxido de cerio, óxido de lantano y óxido de aluminio, sobre el cual se precipitan metales del grupo del platino. Para la preparación del material portador se impregna óxido de aluminio activo con una solución de nitrato de lantano, se seca y se calcina durante una hora a una temperatura de lecho entre 1223 y 1253°C. A continuación se impregna el material de manera <similar con una solución acuosa de nitrato de cerio, se seca y se calcina. Sobre este material portador se precipitan los metales preciosos catalíticamente activos utilizando complejos de sulfito de amonio de esos metales. Las superficies de los materiales producidos de esa manera es menor a 50 m2/g- La EP 0170841 Al describe un catalizador, el cual presenta sobre un material portador de óxido de aluminio 1 a 10 % en peso de óxido de lantano como estabilizador, 1 a 20% de óxido de cerio como promotor, cuando menos 0.5 a 5% en peso de un óxido de metal alcalino como promotor y uno o mas metales de grupo de platino. El óxido de lantano y los promotores se aplican sobre el material portador presente en forma de pellet por medio de impregnación. Después de impregnar el pellet con una sal del lantano, el portador se calcina a temperaturas entre 800 y 1100 °C para transformar la sal en óxido de lantano y para la estabilización térmica. La EP 0 171 640 A2 describe un catalizador que contiene un material compuesto de óxido de aluminio, óxido de lantano, óxido de cerio y cuando menos un metal del grupo de platino. El lantano y el cerio se aplican secuencialmente por medio de impregnación en el óxido de aluminio de nitrato de lantano y cerio y por medio de la subsecuente calcinación a cuando menos 983 °C se transforma en el óxido. El material resultante tiene una superficie menor a 50 m2/g. Otro procedimiento para la preparación de un material portador estable a la temperatura a base de óxido de aluminio lo representa el procedimiento Sol-Gel. Este procedimiento produce por medio de la co-precipitación de aerogeles oxídicos de aluminio y tierras raras una distribución homogénea sobre el plano atómico del aluminio y las tierras raras . Estos materiales presentan sobre el volumen de sólido total una proporción de masas constante de óxido de aluminio a óxido de tierras raras. Por la subsecuente calcinación, se estabiliza el material compuesto altamente disperso obtenido. Las superficies obtenibles con este procedimiento en el caso de una buena estabilidad térmica son esencialmente mas altas que con el procedimiento de impregnación antes descrito . Valores típicos se encuentran entre 100 a 300 m2/g. Las propiedades de los procedimientos conocidos para la producción de un material portador estabilizado a base de óxido de aluminio pueden caracterizarse de la siguiente forma: • Para estabilizar óxido de aluminio por medio de impregnación con por ejemplo óxido de lantano, deben calcinarse le material impregnado a temperaturas mayores a 800°C, para hacer posible la formación de la red del lantano en la profundidad de las partículas de óxido de aluminio. El material resultante posee por lo regular superficies menores a 50 ma/g y una distribución en los esencial homogénea del elemento de suplementación a través de la sección transversal de las partículas de óxido de aluminio. • La producción de un material portador estabilizante a base de óxido de aluminio por medio de co-precipitación conduce a un material portador con superficies esencialmente mayores que por medio del proceso de impregnación. El elemento de suplementación está distribuido de forma muy homogénea a través de la sección transversal de las partículas portadoras. Sobre estos materiales portadores estabilizados se aplican los componentes catalíticamente activos en su mayoría por medio de impregnación. Para obtener una alta dispersión de los componente catalíticamente activos es importante que también presente una buena estabilidad frente a altas temperaturas . Esto no siempre se garantiza frente a los materiales portadores conocidos . En especial frecuentemente se observa un agrandamiento en los granos de las partículas de metal precioso por medio de la difusión de las partículas hacia la superficie y la aglomeración, de tal forma que se reduce la actividad catalítica de esos materiales por las altas temperaturas . Descripción Detallada de la Invención Por lo tanto es tarea de la presente invención, presentar un material catalizador a base de óxido de aluminio, el cual presente una gran superficie y una alta dispersión de los componentes catalíticamente activos. La estabilidad térmica de la superficie del material portador y de la dispersión de los componentes catalíticamente activos debe ser mejor que la de los materiales comunes. Otros objeto de la invención es el procedimiento de producción del material catalítico de acuerdo con la invención. Esa tarea se resuelve por medio de un material catalizador en polvo a base de óxido de aluminio, el cual además de óxido de aluminio contiene cuando menos un óxido de metal básico así como componentes catalíticamente activos, cuando menos un metal alcalino del grupo de platino del sistema periódico de los elementos, en donde el óxido de aluminio y los óxidos metálicos básicos forman un material compuesto, que sirve como material portador para los componentes catalíticamente activos . El material catalizador puede obtenerse por medio de las siguientes pasos de procedimiento : a) preparación de un óxido de aluminio en forma de polvo estabilizado con óxidos básicos, como material portador el cual posee una superficie específica mayor a 80 m2/g, b) impregnar el material portador con una solución de cuando menos un compuesto provisional de metales alcalinotérreos y raros . c) secar el material portador impregnado y calcinar a temperaturas por debajo de 800 °C, d) repetir las etapas del procedimiento b) y c) hasta que se haya alcanzado la carga deseada con los óxidos básicos e) impregnar nuevamente el material obtenido con una solución de los compuestos provisionales de los metales preciosos catalíticamente activos. f) finalmente secar y calcinar. El material catalítico de acuerdo con la invención se obtiene también al impregnar un material ya estabilizado por medio de óxidos básicos, con compuestos provisionales de óxidos básicos .
Bajo la formulación "óxido de aluminio estabilizado" en el marco de esta invención se entiende un material conocidos en el estado de la técnica, cuya estructura cristalográfica y superficie específica está estabilizada contra las altas temperaturas por medio de la suplementación de óxidos básicos . Preferentemente se trata aquí de un óxido de aluminio activo suplementado con 1 a 10% en peso de óxido de lantano. Como se explica la principio, un material de ese tipo se obtiene por medio de impregnación con compuestos provisionales de óxidos básicos y subsecuente calcinación a temperaturas por encima de 800°C. El material así obtenido se caracteriza en lo esencial por medio de una distribución homogénea de los elementos de suplementación a través de la sección transversal de las partículas de polvo . Alternativamente esos materiales son obtenibles por medio de procedimientos de co-precipitación. Esos materiales se caracterizan igualmente por medio de una distribución homogénea de los elementos de suplementación a través de la sección de transversal de las partículas de polvo. Debido al requisito de una superficie de cuando menos 80 m2/g se prefieren como materiales de partida para el material catalizador de acuerdo con la invención solo óxidos de aluminio estabilizados obtenidos por medio de coprecipitación . Para la post-impregnación de la etapa b) del procedimiento se prefiere utilizar soluciones de impregnación acuosas, pero también soluciones orgánicas. Después de la impregnación de la etapa b) el material se seca a temperaturas elevadas de por ejemplo 100 a 200 °C y se calcinan los compuestos provisionales a temperaturas por debajo de 800°C para transformarse a los óxidos básicos. La finalidad de esta etapa de calcinación es la transformación de los compuestos provisionales en los óxidos correspondientes y no una difusión térmica forzada de los elementos de suplementacion en la red del óxido de aluminio. Por lo tanto se prefiere utilizar temperaturas menores a 700°C. La temperatura de calcinación adecuada depende de los compuestos provisionales utilizados y puede reducirse al utilizar nitratos, de 600 a 500°C. De acuerdo con la presente concepción de la invención, por medio de esas medidas se logra una mayor concentración de los óxidos básicos en la superficie del material portador. Esos óxidos básicos conducen a una mayor concentración de grupos hidroxilo en la superficie, que sirven como puntos de anclaje para los compuestos provisionales de los metales preciosos catalíticamente activos que han de utilizarse en la etapa d) del procedimiento, y que conducen a un anclaje estable de las partículas de metal precioso sobre la superficie después de la subsecuente calcinación en la etapa e) del procedimiento.
El resultado de esas medidas en un material catalizador con una alta estabilidad térmica del portador así como una alta dispersión de los metales preciosos catalíticamete activos y una estabilidad de envejecimiento térmica de esas dispersión como consecuencia de la menor movilidad de las partículas de metales precioso sobre la superficie del portador. El material catalítico de acuerdo con la invención posee preferentemente una superficie BET específica, medida de acuerdo con DIN 66132, mayor a 80 m/g. Su volumen de poro total es de entre 0.3 y 0.9 ml/g. El óxido de aluminio estabilizado, preparado en la etapa a) puede poseer las diferentes estructuras cristalinas de los óxidos de transición del óxido de aluminio. Para estabilizar esas propiedades contiene el óxido de aluminio preferentemente óxidos básicos, preferentemente en concentraciones entre 0.5 y 20% en peso, en relación al peso total del óxido de aluminio estabilizado, o del material portador . Por medio de la impregnación posterior se prefieren los óxidos básicos adicionales se desprenden en una concentración de 0.5 a 15% en peso en relación al peso total del material portador, de tal forma que el contenido total de óxidos básicos en el material portador es de 1 a 35% en peso. En el material catalizador de acuerdo con la invención pueden combinarse entre si diferentes óxidos básicos, esto es los óxidos básicos utilizados para la estabilización del material de partida no tienen que ser idénticos con los óxidos precipitados sobre el material portador en las etapas del procedimiento b) y e). El material catalítico de acuerdo con la invención preferentemente se estabiliza y suplementa con óxidos básicos de los grupo de óxidos alcalinotérreos y raros, en especial los óxidos de los elementos magnesio, calcio, estroncio, bario, lantano, cerio, praseodimio, neodimio, samario, europio, terbio e iterbio. Esos óxidos pueden encontrarse solos o en mezclas. Es especialmente ventajosa la estabilización y suplementación del óxido de aluminio con óxido de lantano, cerio o mezclas de estos. Como compuestos provisionales de los óxidos básicos entran todos los compuestos solubles de metales alcalinotérreos y raros . A estos pertenecen los compuestos complejos orgánicos, acetatos, nitratos y cloruros. Se prefieren compuestos de complejos orgánicos, acetato y nitratos, que pueden precipitarse usando procedimientos de impregnación conocidos sobre el material portador tratado. Preferentemente se utiliza el procedimiento de impregnación del volumen de los poros, en el cual los compuestos provisionales se diluyen en un volumen de solvente, el cual corresponde de aproximadamente 60 a 110% de la capacidad de absorbeión del material portador utilizado. Si la solubilidad del compuesto preliminar no fuera suficiente, para aplicar la cantidad deseada en un paso, puede repetirse la impregnación varias veces hasta que se haya precipitado la cantidad deseada sobre el material portador. Para aplicar metales preciosos catalíticamente activos pueden utilizarse igualmente técnicas de impregnación conocidos, prefiriéndose para los metales preciosos el procedimiento de la impregnación del volumen de los poros . De acuerdo con la invención se utilizan como metales preciosos, metales del grupo del platino, en especial platino, paladio, rodio y iridio, que pueden ser precipitados individualmente o en diferentes combinaciones y proporciones de mezcla en concentraciones de 0.01 a 5% en peso en relación al peso total del material catalizador. Como ya se ha explicado, el material catalizador de acuerdo con la invención presenta una concentración alta de óxidos básicos sobre la superficie. Los estudios con espectrometría de masas de los iones secundarios (SIMS) han mostrado que en especial en una zona limite exterior menor a 100 capas atómicas de grosor, la concentración de los metales formadores de óxidos básicos en relación al aluminio es cuando menos 20% mayor que una profundidad de mas de 100 capas atómicas de espesor. Correspondiendo a esto es otro objeto de la invención un material catalizador en forma de polvo a base de óxido de aluminio que además del óxido de aluminio presente aun cuando menos un óxido metálico básico así como componentes catalíticamente activos, contiene cuando menos un metal preciso del grupo de platino del sistema periódico de los elementos, formado el óxido de aluminio y los óxidos metálicos básicos un material compuestos, el cual sirve como material portador para los componentes catalíticamente activos, el cual está caracterizado porque el material catalizador presenta una superficie específica mayor a 80 m2/g y la proporción de las intensidades SIMS de los metales que forman óxidos metálicos básicos a aluminio en la superficie de las partículas de polvo es cuando menos 20% mas grande que una profundidad de mas de 100 capas atómicas de la superficie de las partículas . En relación a al selección de los óxidos básicos, los metales preciosos catalíticamente activos y las concentraciones se aplican los datos antes dados. En especial el material catalizador presenta una concentración total de óxidos básicos entre 1 y 35% en peso, en relación al peso total del material catalizador. La acumulación de óxidos básicos en la superficie del material portador aumenta la concentración de grupos hidroxilo en la superficie de las partículas, que en la precipitación de los metales de grupos del platino catalíticamente activos sirven como puntos de anclaje para los compuestos provisionales de los metales del grupo del platino. La mayor funcionalización de la superficie conduce a una dispersión muy alta de los metales preciosos precipitados y mejora además el anclaje de las cristalitas de metales preciosos precipitados sobre la superficie, de tal forma que se reduce el peligro de un aumento de cristalitas vecinas promedio de una mayor movilidad a mayores temperaturas . El enriquecimiento superficial de acuerdo con la invención, de los óxidos básicos está limitado en lo esencial a una zona limitante muy delgada de algunos diámetros atómicos de espesor. La concentración de los elementos en la zona limite puede medirse con la ayuda de espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS) . , El uso de espectrometría de masa secundaria en el estudio de las superficies de polvos se describe en "SIMS/XPS Study on the Desactivation and reactivation of B-MFI Catalysts Used in the Vapsur-Phase Beckmann Rearrangement" de P. Alber et al. Journal of Catalysis, vsl . 176, 1998, 561 a 568. Las mediciones se realizan de la siguiente manera: El polvo suelto se coloca en un soporte de muestran en la cámara de medición del espectrofotómetro de masas y se evacúa hasta una presión de 10"" a 10"9 mbar. Después se bombardea la superficie del polvo, con una compensación de carga simultanea, con iones de argón de 5kV y así se colocan de capa en capa de átomos . Los iones secundarios emitidos con este procedimiento se analizan. Corresponden en su distribución entre si a la distribución del elemento en cuestión en la superficie de la muestra. Para normalizar los valores medidos se realiza una proporción entre las intensidades medidas de los iones secundarios a la intensidad de los iones de aluminio . Este procedimiento produce un imagen de la distribución de los elementos dependiendo de la profundidad en relación al elemento principal del material portador. La superficie de medición, esto es la superficie del polvo bombardeada con iones de argón, es de 4x4 mm2 y con esto varias veces mayor que la superficie transversal de las particular individuales de polvo, que ahora presentan un diámetro entre 0.1 y 50 µm. La medición representa también la distribución de elementos media de muchas partículas de polvo. Con esto se evitan ampliamente los resultados casuales . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se ilustrara ahora con la ayuda de algunos ejemplos. Muestran La figura 1 : perfil de profundidad SIMS de lantano para le material portador 1. La figura 2 : perfil de profundidad SIMS de lantano para le material portador 2.
La figura 3 : perfil de profundidad SIMS de lantano para le material portador 3. La figura 4 : temperatura para lograr una transformación del 50% del hidrocarburo (HC) y el monóxido , de carbono (0) para los catalizadores de los ejemplo 1 a 3 con un valor de aire de 0.999 y la modulación periódica de la proporción aire/combustible A/F en aproximadamente ±0.5 con una frecuencia de 1 Hz (lHz;+ 0.5 A/F) . La figura 5 : Temperatura para alcanzar una transformación del 50% de los hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO) para los catalizadores de los ejemplos 1 a 3 a un valor de aire de 1.05 (estadísticamente sin modulación de A/F) . La figura 6 : Temperatura para alcanzar una transformación del 50% de los hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO) para los catalizadores de los ejemplo 1 a 3 con una cantidad de aire de i .1 (estadísticamente sin modulación de A/F) . Para la producción de catalizadores para escapes de automóviles utilizando el material catalizador de acuerdo con la invención, se utilizaron o produjeron los siguientes materiales portadores : erial or ador i •, Como material portador 1 se utiliza un óxido de aluminio comercial estabilizado con 3% en peso de óxido de lantano con una superficie BET en estado recién calcinado de 143 m2/g. Material portador 2: Para la preparación del material portador 2 se utilizaron 2000 g de material portador 1 por medio de impregnación del volumen de poro con 856 g de una solución de etielndiaminotetraacetato de lantano con un contenido de óxido de lantano del 2.4% en peso. La solución de impregnación presento un valor de pH de 5. El polvo así obtenido se seco subsecuentemente 12 horas a 120°C y después se calcinó 1 hora a 750°C al aire. Por la posterior impregnación se precipitaron adicionalmente 1% en peso de óxido de lantano sobre le material portador, de tal forma que la cantidad total de óxido de lantano en el material portador fue del 4% en peso. Por medio de la impregnación posterior se reduce la superficie específica del material de 143 m/g a 131 m2/g. Material portador 3 : Para la preparación del material portador se impregnaron 200 g del material portador 1 por medio de una impregnación de volumen de poros con 856g de una solución de nitrato de lantano con un contenido de óxido de lantano de 16% en peso. La solución de impregnación presenta un valor de pH de . El polvo así obtenido se seco subsecuentemente durante 12 horas 120°C y después se calcinó al aire a 500°C. Por medio de la posterior impregnación se precipito adicionalmente 7% en peso de óxido de lantano sobre el material portador, de tal forma que la cantidad total de óxido de lantano en el material portador fue de 10% en peso. La superficie específica del material se redujo de 143 m3/g a 123 m2/g. En los tres materiales portadores se determinaron los perfiles de profundidad SIMS de acuerdo con el procedimiento antes descrito para lantano y aluminio. Las figuras 1 a 3 muestran los espectros SIMS para lantano dependiendo de la duración del bombardeo de la superficie de la muestra con iones de argón en una representación tridimensional . Cada espectro corresponde a una determinada profundidad. El ultimo espectro de esas representaciones corresponde a aproximadamente una profundidad de 100 capas atómicas . El perfil de profundidad del material portador 1 muestra en la superficie una menor concentración de lantano que sin embargo con una mayor profundidad de alcance se traduce en una concentración constante. El perfil de profundidad de loe materiales portadoree preparados de acuerdo con al invención mostraron por el contrario una concentración de lantano claramente mayor con una mayor profundidad de alcance sobre un valor constante.
En la tabla 1 se dan las proporciones de las intensidades SIMS determinadas del aluminio en comparación con las intensidades determinadas del lantano para tres diferentes profundidades la inicial (superficie) , media y final . Tabla 1. Conscientes de las intensidades SIMS para Al/La Como muestran esos resultados se modifica al proporción Al/La con loe materiales portadores de acuerdo con al invención 2 y 3 desde la superficie hasta una profundidad de aproximadamente 100 capas atómicas en hasta un factor de 2. Correspondientemente a esto es mayor la concentración de lantano en la superficie de las partículas de los materiales portadores . Con la ayuda de loe materiales portadores 1 a 3 se producen catalizadores para escapes de automóviles y determinar sus temperaturas iniciales para la traneformación de hidrocarburoe y monóxido de carbono. Los catalizadores deben utilizarse como catalizadores iniciales para el motor, que son sometidos a temperaturas muy altas durante le funcionamiento . Como cuerpos portadores para todos los catalizadores se utilizaron cuerpos de panal de cordierita con un volumen de 0.3 1 y una densidad de las celdas de 46.5 cm"2. E emplo 1: 120 g de material portador 1 se mezclan con 20 g de un óxido mixto de cerio/circonio (70% en peso de óxido de cerio y 30% de óxido de circonio con una superficie BET en estado recién calcinado de 87 m2/g) y con la ayuda de la impregnación del volumen de poros con 0,7 g de platino y 3,2 g de paladio. La mezcla impregnada subsecuentemente se secó y se calcinó a 500°C al aire. Ese polvo se agitó con agua para formar una suspensión acuosa y se molió hasta un tamaño de partícula de 3 a 5 µm (d50) . La fracción de sólidos de óxidos de la dispersión se aplicaron en un cuerpo de panal por medio de un procedimiento de inmersión. La concentración de carga fue de 160 g de material catalizador por litro del volumen de cuerpo de panal. Ejemplo 2: De la misma manera al ejemplo 1 se produjo un catalizador utilizando el material portador 2. E emplo 3: De la misma manera al ejemplo 1 se produjo un catalizador utilizando el material portador 3. Ejemplo de aplicación: Todos los catalizadores antes de las mediciones de la temperatura de arranque en el motor se añejan durante 4 horas a 1100°C en una atmósfera consietente de 88 % en volumen de nitrógeno, 10% en volumen de agua y 2% en volumen de oxígeno . La medición de las temperaturae de arranque se realizaron en un motor de gasolina con una cilindrada de 2 1. Aquí ee calentaron continuamente loe catalizadoree con valores de aire de 0.999 (/l Hz+0.5 A/F) y 1.05 (estático) o l.l (estático) y a una carga con una velocidad espacial de 206000 Ir1 . Durante le calentamiento se determinó la producción de hidrocarburos y monóxido de carbono en dependencia a la temperatura. De esas mediciones para los catalizadores individuales se determinó la temperatura para la transformación de las substancias dañinas en cuestión, en un 50%. Loe resultados obtenidoe ee repreeentan gráficamente en las figuras 4 a 6. Como muestran esas figuras los catalizadores de los ejemplos 2 y 3 producidos utilizando los materiales portadores de acuerdo con la invención, se caracterizan por una menor temperatura de arranque, aunque la superficie específica de los materiales portadores por la posterior impregnación se encuentra por debajo de la superficie específica del material portador utilizado en el ejemplo 1. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: 1.- Material catalizador en polvo a base de óxido de aluminio, el cual además de óxido de aluminio contiene cuando menos un óxido de metal básico así como componentes catalíticamente activos cuando menos un metal alcalino del grupo de platino del sistema periódico de los elementos, en donde el óxido de aluminio y los óxidoe metálicoe básicos forman un material compuesto, que sirve como material portador para loe componentes catalíticamente activos, caracterizado porque puede obtenerse por medio de las siguientes etapas de procedimiento: a) preparación de un óxido de aluminio en forma de polvo estabilizado con óxidos básicos, como material portador el cual posee una superficie específica mayor a 80 m2/g, b) impregnar el material portador con una solución de cuando menos un compuesto provisional de metales alcalinotérreos y raros, c) secar el material portador impregnado y calcinar a temperaturas por debajo de 800°C, d) repetir las etapas del procedimiento b) y c) hasta que se haya alcanzado la carga deseada con loe óxidos básicos e) impregnar nuevamente el material obtenido con una solución de los compuestos provisionales de los metales preciosos catalíticamente activos, f) finalmente secar y calcinar.
  2. 2. - Material catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el material portador preparado en a) presenta una concentración de óxido básicos de 0.5 a 20% en peso en relación al peso total del material portador .
  3. 3.- Material catalizador de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la concentración en la etapa b) de óxidoe básicos añadidos poeteriormente por medio de la impregnación del material portador es de 0.5 a 15% en peso en relación al peso total del material portador.
  4. 4.- Material catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los óxidoe báeicos son óxidos de metales alcalinotérreos y raros.
  5. 5.- Material catalizador de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los óxidos básicos son óxidoe de lantano y/o cerio.
  6. 6.- Material catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque loe metalee preciosos del grupo de platino se seleccionan del grupo formado por platino, paladio, rodio, iridio y sus mezclas que se encuentran en una concentración de 0.01 a 5% en peso en relación al peso total del material catalizador.
  7. 7.- Material catalizador en forma de polvo a base de óxido de aluminio que contiene además de óxido de aluminio además un óxido metálico básico así como componentes catalíticamente activas cuando menos un metal precioso del grupo de platino del sistema periódico de los elementos, en donde el óxido de aluminio y los óxidos metálicos básicos forman un material compuestos que sirve como material portador para los componentes catalíticamente activos, caracterizado porque el material catalizador presenta una superficie específica mayor a 80 m2/g y la proporción de las inteneidadee SIMS del de loe metalee que forman óxidos metálicos básicos a aluminio en la proporción de las partículas de polvo, ee cuando menos 20% mas grande que una profundidad de 100 capas atómicas desde la superficie de las partículas.
  8. 8.- Material catalizador de acuerdo con al reivindicación 7, caracterizado porque los óxidos básicos son óxidos de metales alcalinoe y raros,
  9. 9.- Material catalizador de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque los óxidoe básicos son óxidos de lantano y/o cerio.
  10. 10. - Material catalizador de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque los óxidos básicos se encuentran en una concentración en relación la peso total del material catalizador entre 1 y 35% en peso.
  11. 11.- Material catalizador de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque los metalee preciosos del grupo de platino se seleccionan del grupo formado por platino, palacio, rodio, iridio y sus mezclas que se encuentran en una concentración de 0.01 a 5% en peso en relación al peso total del material catalizador.
  12. 12. - Procedimiento para la preparación del material catalítico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque consiste de las siguientes etapas a) preparación de un óxido de aluminio en forma de polvo estabilizado con óxidos básicos, como material portador el cual posee una superficie específica mayor a 80 m2/g, b) impregnar el material portador con una solución de cuando menos un compuesto provieional de metales alcalinotérreos y raros, c) secar el material portador impregnado y calcinar a temperaturas por debajo de 800°C, d) repetir las etapas del procedimiento b) y c) hasta que se haya alcanzado la carga deseada con los óxidos básicos e) impregnar nuevamente el material obtenido con una solución de los compuestos provisionales de los metales preciosos catalíticamente activos. f) finalmente secar y calcinar.
  13. 13. - Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12 , caracterizado porque el óxido de aluminio preparado en la etapa a) como material portador, presenta una concentración de 1 a 20% en peso de óxidos básicos.
  14. 14.- Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque los óxidos básicos aplicados posteriormente en el material portador ascienden a 0.5 a 15% en peso en relación al peso total del material portador.
  15. 15. - Material portador en forma de polvo a base de óxido de aluminio que contiene además de óxido de aluminio además cuando menos un óxido de metal báeico así como cuando menos un metal precioso del grupo de platino del sistema periódico de los elementos, caracterizado porque puede obtenerse por medio de las siguientes etapas de procedimiento: a) preparación de un óxido de aluminio en forma de polvo estabilizado con óxidos básicos, como material portador el cual posee una superficie específica mayor a 80 m2/g, b) impregnar el material portador con una solución de cuando menos un compuesto provisional de metales alcalinotérreos y raros, c) secar el material portador impregnado y calcinar a temperaturas por debajo de 800 °C, d) repetir lae etapas del procedimiento b) y c) hasta que se haya alcanzado la carga deseada con los óxidos básicos .
  16. 16. - Uso del material catalizador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11 y 15 para la preparación de recubrimientos catalíticos sobre cuerpos de panal monolíticos hechos de cerámica o metal . MATERIAL CATALIZADOR Y PROCEDIMIENTO PARA SU PRODUCCIÓN RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un material catalizador en polvo a base de óxido de aluminio, el cual además de aluminio, contiene cuando menos un óxido metálico básico así como cuando menos un metal precioso del grupo de platino del sistema periódico de los elementos. El material catalizador se obtiene al cargar con otros óxidos básicos por medio de impregnación repetida un material portador ya estabilizado con óxidoe básicos. Después de secar y calcinar ese material posteriormente impregnado a temperaturas menores a 800°C se aplican los metales preciosos catalíticamente activos en el material portador igualmente por medio de impregnación.
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