RU2013158400A - Сложный оксид, способ его получения и катализатор очистки выхлопных газов - Google Patents

Сложный оксид, способ его получения и катализатор очистки выхлопных газов Download PDF

Info

Publication number
RU2013158400A
RU2013158400A RU2013158400/04A RU2013158400A RU2013158400A RU 2013158400 A RU2013158400 A RU 2013158400A RU 2013158400/04 A RU2013158400/04 A RU 2013158400/04A RU 2013158400 A RU2013158400 A RU 2013158400A RU 2013158400 A RU2013158400 A RU 2013158400A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cerium
temperature
oxide
silicon
producing
Prior art date
Application number
RU2013158400/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2588126C2 (ru
Inventor
Наотака ОХТАКЕ
Кейитиро МИЦУОКА
Казухико ЙОКОТА
Original Assignee
Родиа Операсьон
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Родиа Операсьон filed Critical Родиа Операсьон
Publication of RU2013158400A publication Critical patent/RU2013158400A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2588126C2 publication Critical patent/RU2588126C2/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/066—Zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61—Surface area
    • B01J35/613—10-100 m2/g
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/241—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion containing two or more rare earth metals, e.g. NdPrO3 or LaNdPrO3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/30—Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6
    • C01F17/32—Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6 oxide or hydroxide being the only anion, e.g. NaCeO2 or MgxCayEuO
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2063—Lanthanum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2065—Cerium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2066—Praseodymium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20715—Zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/209—Other metals
    • B01D2255/2092—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/30—Silica
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/40—Mixed oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/40—Mixed oxides
    • B01D2255/407—Zr-Ce mixed oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/908—O2-storage component incorporated in the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92—Dimensions
    • B01D2255/9207—Specific surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/90—Other properties not specified above
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

1. Сложный оксид, содержащий церий; редкоземельный металл, отличный от церия, в том числе иттрий; по меньшей мере одно из алюминия и циркония; и кремний так, что церий и упомянутые другие элементы, отличные от церия и кремния, присутствуют в массовом соотношении от 85:15 до 99:1, в пересчете на оксиды;и характеризующийся тем, что при проведении измерения температурно-программированного восстановления (TPR) в атмосфере 10% водорода - 90% аргона при температуре 50-900°C при скорости повышения температуры 10°C/мин. с последующей окислительной обработкой при температуре 500°C в течение 0,5 ч, после чего измерение температурно-программированного восстановления проводится снова, его вычисленная степень восстановления при температуре 400°C и ниже составляет по меньшей мере 2,0%.2. Сложный оксид по п. 1, характеризующийся тем, что после трехкратного повторения упомянутых измерения температурно-программированного восстановления и окислительной обработки его удельная поверхность по методу BET составляет по меньшей мере 30 м/г.3. Сложный оксид по п. 1 или 2, содержащий 2,5-20 частей по массе кремния, в пересчете на SiO, на суммарные 100 частей по массе упомянутых других элементов, отличных от кремния, в пересчете на оксиды.4. Сложный оксид по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая степень восстановления при температуре 400°C и ниже составляет по меньшей мере 2,8%.5. Сложный оксид по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая удельная поверхность по методу BET составляет по меньшей мере 35 м/г.6. Способ получения сложного оксида, включающий:этап (а), на котором готовят раствор церия, в котором по меньшей мере 90 мол.% ионов церия являются четырехвалентными;этап (b), на котором р

Claims (11)

1. Сложный оксид, содержащий церий; редкоземельный металл, отличный от церия, в том числе иттрий; по меньшей мере одно из алюминия и циркония; и кремний так, что церий и упомянутые другие элементы, отличные от церия и кремния, присутствуют в массовом соотношении от 85:15 до 99:1, в пересчете на оксиды;
и характеризующийся тем, что при проведении измерения температурно-программированного восстановления (TPR) в атмосфере 10% водорода - 90% аргона при температуре 50-900°C при скорости повышения температуры 10°C/мин. с последующей окислительной обработкой при температуре 500°C в течение 0,5 ч, после чего измерение температурно-программированного восстановления проводится снова, его вычисленная степень восстановления при температуре 400°C и ниже составляет по меньшей мере 2,0%.
2. Сложный оксид по п. 1, характеризующийся тем, что после трехкратного повторения упомянутых измерения температурно-программированного восстановления и окислительной обработки его удельная поверхность по методу BET составляет по меньшей мере 30 м2/г.
3. Сложный оксид по п. 1 или 2, содержащий 2,5-20 частей по массе кремния, в пересчете на SiO2, на суммарные 100 частей по массе упомянутых других элементов, отличных от кремния, в пересчете на оксиды.
4. Сложный оксид по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая степень восстановления при температуре 400°C и ниже составляет по меньшей мере 2,8%.
5. Сложный оксид по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая удельная поверхность по методу BET составляет по меньшей мере 35 м2/г.
6. Способ получения сложного оксида, включающий:
этап (а), на котором готовят раствор церия, в котором по меньшей мере 90 мол.% ионов церия являются четырехвалентными;
этап (b), на котором раствор церия, приготовленный на этапе (а), нагревают и выдерживают при температуре не ниже чем 60°C;
этап (с), на котором исходное вещество для получения оксида редкоземельного металла, отличного от церия, в том числе иттрия, и исходное вещество для получения оксида по меньшей мере одного из алюминия и циркония добавляют к суспензии церия, полученной при поддерживаемом нагревании;
этап (d), на котором суспензию церия, содержащую упомянутые исходные вещества, нагревают и выдерживают при температуре не ниже чем 100°C;
этап (е), на котором получают осадок путем добавления осадителя к суспензии, полученной на этапе (d);
этап (f), на котором осадок прокаливают;
этап (g), на котором оксид, полученный при прокаливании, пропитывают раствором исходного вещества для получения оксида кремния;
этап (h), на котором оксид, пропитанный раствором исходного вещества для получения оксида кремния, обжигают;
этап (i), на котором полученное в результате обожженное вещество восстанавливают; и
этап (j), на котором восстановленное вещество окисляют.
7. Способ получения сложного оксида, включающий:
этап (А), на котором готовят раствор церия, в котором по меньшей мере 90 мол.% ионов церия являются четырехвалентными;
этап (В), на котором раствор церия, приготовленный на этапе (А), нагревают и выдерживают при температуре не ниже чем 60°C;
этап (С), на котором исходное вещество для получения оксида кремния, исходное вещество для получения оксида редкоземельного металла, отличного от церия, в том числе иттрия, и исходное вещество для получения оксида по меньшей мере одного из алюминия и циркония добавляют к суспензии церия, полученной при поддерживаемом нагревании;
этап (D), на котором суспензию церия, содержащую упомянутые исходные вещества, нагревают и выдерживают при температуре не ниже чем 100°C;
этап (Е), на котором получают осадок путем добавления осадителя к суспензии, полученной на этапе (D); этап (F), на котором осадок прокаливают;
этап (G), на котором полученное в результате прокаленное вещество восстанавливают;
и этап (Н), на котором восстановленное вещество окисляют.
8. Способ получения по п. 6 или 7, отличающийся тем, что концентрация церия в растворе церия на этапе (а) или этапе (А) составляет 5-100 г/л, в пересчете на CeO2.
9. Способ получения по п. 6 или 7, отличающийся тем, что восстановление на этапе (i) или этапе (G) проводят при температуре 150-500°C.
10. Способ получения по п. 6 или 7, отличающийся тем, что окисление на этапе (j) или этапе (Н) проводят при температуре 200-800°C.
11. Катализатор очистки выхлопных газов, снабженный сложным оксидом по любому из пп. 1-5.
RU2013158400/04A 2011-06-01 2012-05-28 Сложный оксид, способ его получения и катализатор очистки выхлопных газов RU2588126C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011123011 2011-06-01
JP2011-123011 2011-06-01
PCT/JP2012/063587 WO2012165363A1 (ja) 2011-06-01 2012-05-28 複合酸化物、その製造法及び排ガス浄化用触媒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013158400A true RU2013158400A (ru) 2015-07-20
RU2588126C2 RU2588126C2 (ru) 2016-06-27

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201308835B (en) 2015-04-29
KR20140005343A (ko) 2014-01-14
KR101633167B1 (ko) 2016-06-23
US10610852B2 (en) 2020-04-07
EP2724776A1 (en) 2014-04-30
WO2012165363A1 (ja) 2012-12-06
CN103561863A (zh) 2014-02-05
CA2837844A1 (en) 2012-12-06
EP2724776A4 (en) 2015-04-29
US20140187415A1 (en) 2014-07-03
CA2837844C (en) 2016-01-05
CN103561863B (zh) 2016-08-24
EP2724776B1 (en) 2017-09-27
JP5911483B2 (ja) 2016-04-27
JPWO2012165363A1 (ja) 2015-02-23
PL2724776T3 (pl) 2018-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012125963A (ru) Сложный оксид и способ его получения и катализатор очистки выхлопного газа
RU2012126072A (ru) Сложный оксид, способ его получения и катализатор очистки отработавших газов
RU2013158319A (ru) Сложный оксид, способ его получения и катализатор очистки выхлопных газов
Zhao et al. Effect of surface area and bulk structure on oxygen storage capacity of Ce0. 67Zr0. 33O2
Wu et al. Structure and oxygen storage capacity of Pr/Nd doped CeO2–ZrO2 mixed oxides
Wei et al. Preparation and property investigation of CeO2–ZrO2–Al2O3 oxygen-storage compounds
Si et al. Enhanced Thermal Stability and Oxygen Storage Capacity for Ce x Zr1-x O2 (x= 0.4− 0.6) Solid Solutions by Hydrothermally Homogenous Doping of Trivalent Rare Earths
Gimenez-Manogil et al. Preparation, characterisation and testing of CuO/Ce0. 8Zr0. 2O2 catalysts for NO oxidation to NO2 and mild temperature diesel soot combustion
JP5815496B2 (ja) 複合酸化物材料およびそれを用いた排ガス浄化触媒
Guo et al. Effects of Nd on the properties of CeO2–ZrO2 and catalytic activities of three-way catalysts with low Pt and Rh
RU2014129901A (ru) Сложный оксид, способ его получения и катализатор для очистки отработавшего газа
KR20130041069A (ko) 세륨, 니오브 및, 임의로, 지르코늄의 산화물을 기재로 하는 조성물, 및 촉매작용에서의 그의 용도
US20150375203A1 (en) Precipitated and calcined composition based on zirconium oxide and cerium oxide
Haneda et al. Improved activity of Rh/CeO2–ZrO2 three-way catalyst by high-temperature ageing
RU2017119540A (ru) Композит на основе смешанных оксидов металлов для накопления кислорода
Wenjuan et al. Catalytic activity and stability of K/CeO2 catalysts for diesel soot oxidation
Bharali et al. Large-scale synthesis of ceria-based nano-oxides with high CO oxidation activity
KR20150132408A (ko) 지르코늄, 세륨, 니오븀 및 주석의 산화물을 기반으로 하는 조성물, 이의 제조 방법 및 촉매 작용에서의 용도
Mei et al. Characterization of CeO2-ZrO2 mixed oxides prepared by two different co-precipitation methods
RU2012148387A (ru) Абразивное зерно на основе циркониевого корунда
JP2015506265A5 (ru)
JP2011520596A5 (ru)
Lu et al. Preparation of zinc oxide with a three-dimensionally interconnected macroporous structure via a sol–gel method accompanied by phase separation
Wu et al. Simultaneous removal of soot and NO over thermal stable Cu–Ce–Al mixed oxides
RU2013158400A (ru) Сложный оксид, способ его получения и катализатор очистки выхлопных газов