RU2698674C2 - Неорганические составные оксиды и способы их производства - Google Patents
Неорганические составные оксиды и способы их производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698674C2 RU2698674C2 RU2016130104A RU2016130104A RU2698674C2 RU 2698674 C2 RU2698674 C2 RU 2698674C2 RU 2016130104 A RU2016130104 A RU 2016130104A RU 2016130104 A RU2016130104 A RU 2016130104A RU 2698674 C2 RU2698674 C2 RU 2698674C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- inorganic composite
- hours
- composite oxide
- oxide
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 151
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 98
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 28
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 21
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 18
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- QWDUNBOWGVRUCG-UHFFFAOYSA-N n-(4-chloro-2-nitrophenyl)acetamide Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(Cl)C=C1[N+]([O-])=O QWDUNBOWGVRUCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 13
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 8
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 5
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 2
- 239000012695 Ce precursor Substances 0.000 claims 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 8
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 32
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 31
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 30
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 19
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 17
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 12
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 12
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical class [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 6
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 6
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 4
- DRVWBEJJZZTIGJ-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Ce+3].[Ce+3] DRVWBEJJZZTIGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 4
- OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N zirconium nitrate Chemical compound [Zr+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- WYOIGGSUICKDNZ-UHFFFAOYSA-N 2,3,5,6,7,8-hexahydropyrrolizin-1-one Chemical compound C1CCC2C(=O)CCN21 WYOIGGSUICKDNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-phenyl-1,3-thiazole-5-sulfonyl chloride Chemical compound S1C(S(Cl)(=O)=O)=C(C)N=C1C1=CC=CC=C1 NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- XQTIWNLDFPPCIU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+) Chemical compound [Ce+3] XQTIWNLDFPPCIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ITZXULOAYIAYNU-UHFFFAOYSA-N cerium(4+) Chemical compound [Ce+4] ITZXULOAYIAYNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQCIDLXXSFUYSA-UHFFFAOYSA-N cerium(4+);tetranitrate Chemical compound [Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O LQCIDLXXSFUYSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- LYPJRFIBDHNQLY-UHFFFAOYSA-J 2-hydroxypropanoate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O LYPJRFIBDHNQLY-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n-dimethylpyridine-2,5-diamine Chemical compound CN(C)C1=CC=C(N)C=N1 OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BYDYILQCRDXHLB-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethylpyridine-2-carbaldehyde Chemical compound CC1=CN=C(C=O)C(C)=C1 BYDYILQCRDXHLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DUFCMRCMPHIFTR-UHFFFAOYSA-N 5-(dimethylsulfamoyl)-2-methylfuran-3-carboxylic acid Chemical compound CN(C)S(=O)(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C)O1 DUFCMRCMPHIFTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N aluminium nitrate Chemical class [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RIVXQHNOKLXDBP-UHFFFAOYSA-K aluminum;hydrogen carbonate Chemical compound [Al+3].OC([O-])=O.OC([O-])=O.OC([O-])=O RIVXQHNOKLXDBP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGCVIYQBDNVOME-UHFFFAOYSA-N azane zirconium Chemical compound N.[Zr] RGCVIYQBDNVOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 150000001785 cerium compounds Chemical class 0.000 description 1
- WPQBNJRIWONKBL-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[Zr+4].[Ce+3] WPQBNJRIWONKBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);trisulfate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- VZDYWEUILIUIDF-UHFFFAOYSA-J cerium(4+);disulfate Chemical compound [Ce+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O VZDYWEUILIUIDF-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910000333 cerium(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000355 cerium(IV) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- MEANOSLIBWSCIT-UHFFFAOYSA-K gadolinium trichloride Chemical compound Cl[Gd](Cl)Cl MEANOSLIBWSCIT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- LYQGMALGKYWNIU-UHFFFAOYSA-K gadolinium(3+);triacetate Chemical compound [Gd+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O LYQGMALGKYWNIU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- JLRJWBUSTKIQQH-UHFFFAOYSA-K lanthanum(3+);triacetate Chemical compound [La+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O JLRJWBUSTKIQQH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K lanthanum(iii) chloride Chemical compound Cl[La](Cl)Cl ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012702 metal oxide precursor Substances 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- NFSAPTWLWWYADB-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyl-1-phenylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)C(CN)C1=CC=CC=C1 NFSAPTWLWWYADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFYGEIAZMVFFDE-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);trinitrate Chemical compound [Nd+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O CFYGEIAZMVFFDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATINCSYRHURBSP-UHFFFAOYSA-K neodymium(iii) chloride Chemical compound Cl[Nd](Cl)Cl ATINCSYRHURBSP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- UJVRJBAUJYZFIX-UHFFFAOYSA-N nitric acid;oxozirconium Chemical compound [Zr]=O.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O UJVRJBAUJYZFIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N oxozirconium;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.[Zr]=O CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- YWECOPREQNXXBZ-UHFFFAOYSA-N praseodymium(3+);trinitrate Chemical compound [Pr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YWECOPREQNXXBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LHBNLZDGIPPZLL-UHFFFAOYSA-K praseodymium(iii) chloride Chemical compound Cl[Pr](Cl)Cl LHBNLZDGIPPZLL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N trifluralin Chemical compound CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O ZSDSQXJSNMTJDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
- XJUNLJFOHNHSAR-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);dicarbonate Chemical compound [Zr+4].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O XJUNLJFOHNHSAR-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical compound [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
-
- 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
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- 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
-
- 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
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/633—Pore volume less than 0.5 ml/g
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
- B01J37/0027—Powdering
- B01J37/0045—Drying a slurry, e.g. spray drying
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/04—Mixing
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/06—Washing
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
- C01B13/36—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by precipitation reactions in aqueous solutions
- C01B13/363—Mixtures of oxides or hydroxides by precipitation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G25/00—Compounds of zirconium
- C01G25/006—Compounds containing, besides zirconium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
- C04B35/117—Composites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
- C04B35/117—Composites
- C04B35/119—Composites with zirconium oxide
-
- 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
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/60—Compounds characterised by their crystallite size
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- 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
- C01P2006/13—Surface area thermal stability thereof at high temperatures
-
- 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
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству неорганических составных оксидов. Предложенный способ включает объединение за время, по меньшей мере, 5 минут кислой композиции прекурсоров и основной композиции с получением композиции осадка, имеющей значение рН между 5 и 6,75. Кислая композиция прекурсоров содержит прекурсор оксида алюминия, прекурсор оксида церия, прекурсор оксида циркония и, необязательно, прекурсоры одной или нескольких легирующих добавок. РН композиции осадка на стадии объединения не изменяется более, чем на 0,25. Затем проводят стабилизацию осадка путем повышения рН композиции осадка до величины от 8 до 10, обжиг стабилизированного осадка с получением неорганического составного оксида, отделение промывку и сушку стабилизированного осадка. Изобретение обеспечивает получение материала с каталитической активностью в отношении выхлопных газов двигателя и большим сроком службы. 24 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 2 пр.
Description
ОПИСАНИЕ
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка испрашивает приоритет Предварительной заявки на патент США № 61/920183, поданной 23 декабря 2013 г., которая, тем самым, включается во всей полноте в настоящий документ путем ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В двигателях внутреннего сгорания образуются выхлопные газы, которые содержат побочные продукты, представляющие угрозу для здоровья людей, животных и мира растений. Например, к загрязняющим примесям относится несгоревшие углеводороды, монооксид углерода (СО), оксиды азота (NOx) и другие остаточные продукты, например, серосодержащие соединения. Выброс этих загрязняющих примесей ограничивается, в некоторой степени, благодаря катализаторам для выхлопных газов. Такие катализаторы, чтобы их можно было использовать, например, применительно к автомобилям, должны отвечать строгим требованиям в отношении активности (температура зажигания), эффективности (например, чувствительность к изменяющимся условиям выхлопа), срока службы, механической целостности, а также рентабельности. Загрязняющие примеси в виде несгоревших углеводородов, оксидов СО и NOx уже с успехом подвергают обработке при помощи, так называемого, тройного катализатора. Это катализатор, содержащий благородный металл, который может преобразовывать значительную часть загрязняющих примесей в менее вредные продукты: диоксид углерода, воду (пар) и азот. Например, в документе DE 053830318 описано использование благородных металлов, обычно, металлов платиновой группы, таких как платина, палладий, родий и их смеси, в качестве каталитически активных металлов, которые эффективным образом преобразуют загрязняющие примеси в виде несгоревших углеводородов, оксидов СО и NOx при изменяющихся условиях.
На практике благородный металл, обычно, наносят на подложку из неорганического оксида с большой удельной площадью поверхности, такого как оксид алюминия. Нанокристаллический оксид алюминия часто используют в качестве подложки для катализатора из-за большой удельной площади его поверхности и достаточной термостойкости, препятствующей укрупнению и спеканию частиц при повышенной температуре. Обычно, оксид алюминия наносят в виде грунтовки на керамический или металлический носитель, например, имеющий форму ячеистого монолита, проволочной сетки или подобную им структуру. Благородный металл может быть соединен с оксидом алюминия до нанесения грунтовки или, в качестве альтернативы, благородный металл может быть нанесен на оксид алюминия после того, как оксид алюминия нанесен в виде грунтовки.
В других каталитических системах используют смешанные оксиды металлов, часто содержащие оксид алюминия, в качестве подложек для благородных металлов. Например, в ЕР 2036606 и ЕР 2036607 описаны неорганические оксиды, содержащие оксид алюминия, оксид металла, который не образует составной оксид с оксидом алюминия, и, по меньшей мере, один дополнительный элемент, выбранный из редкоземельных элементов и щелочноземельных элементов. Кроме этого, в US 6335305 описан катализатор, который содержит подложку из неорганического оксида и благородный металл, нанесенный на эту подложку, при этом, подложка включает пористый оксид и составной оксид формулы (Al2O3)a(CeO2)b(ZrO2)i_b, где а составляет от 0,4 до 2,5, и b составляет от 0,2 до 0,7.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Несмотря на то, что оксиды алюминия, церия и циркония (ACZ) в настоящее время используют применительно к автомобилям, остается потребность не только в обнаружении структур оксида ACZ, которые бы имели идеальные каталитические свойства, но и в отыскании способа производства такого оксида ACZ. К сожалению, способы производства таких оксидов чрезвычайно сложны, а свойства получаемых оксидов сильно зависят от способа, используемого для их производства. А структурные особенности, которые улучшают одно каталитическое свойство, могут ухудшать другое. Таким образом, утверждение, что данная структура оксида обеспечивает оптимальные свойства, остается отчасти спорным и, само по себе, мало говорит о том, как получить такой оксид. Положения настоящего документа основаны, по меньшей мере частично, на новых способах получения неорганических составных оксидов, позволяющих производить оксиды ACZ с большой удельной площадью поверхности, однородным распределением составного оксида церия-циркония на поверхности оксида алюминия и достаточной стабильностью фазы оксида церия-циркония при повышенной температуре.
Таким образом, в некоторых аспектах, настоящим изобретением обеспечиваются способы производства неорганического составного оксида. Вообще, способ включает:
соединение при, по существу, постоянном рН от, примерно, 5 до, примерно, 6,75 за время, по меньшей мере, около 5 минут кислой композиции прекурсоров и основной композиции с получением композиции осадка, при этом, кислая композиция прекурсоров содержит прекурсор оксида алюминия, прекурсор оксида церия, прекурсор оксида циркония и, необязательно, прекурсоры одной или несколькихлегирующих добавок;
стабилизацию осадка путем повышения рН композиции осадка до величины от, примерно, 8 до, примерно, 10; и
обжиг стабилизированного осадка с получением неорганического составного оксида.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, по существу, постоянный рН поддерживают путем регулирования расхода кислой композиции прекурсоров, основной композиции или и той, и другой. В некоторых вариантах осуществления изобретения, по существу, постоянный рН поддерживают путем регулирования концентрации кислой композиции прекурсоров, основной композиции или и той, и другой.
В некоторых вариантах осуществления изобретения кислую композицию прекурсоров и основную композицию соединяют при, по существу, постоянном рН от, примерно, 5,5 до, примерно, 6,5 за время от, примерно, 5 до, примерно, 120 минут. В некоторых вариантах осуществления изобретения кислую композицию прекурсоров и основную композицию соединяют при, по существу, постоянном рН от, примерно, 5,5 до, примерно, 6,5 за время от, примерно, 30 до, примерно, 90 минут. В некоторых вариантах осуществления изобретения кислую композицию прекурсоров и основную композицию соединяют при, по существу, постоянном рН, равном, примерно, 6,5, за время от, примерно, 5 до, примерно, 120 минут. В некоторых вариантах осуществления изобретения кислую композицию прекурсоров и основную композицию соединяют при, по существу, постоянном рН, равном, примерно, 6,5, за время от, примерно, 30 до, примерно, 90 минут.
В некоторых вариантах осуществления изобретения рН композиции осадка на стадии соединения не изменяется более, чем, примерно, на 0,25. В некоторых вариантах осуществления изобретения рН композиции осадка на стадии соединения не изменяется более, чем, примерно, на 0,1.
В некоторых вариантах осуществления изобретения кислую композицию прекурсоров и основную композицию соединяют при температуре от, примерно, 50°С до, примерно, 200°С. В некоторых вариантах осуществления изобретения осадок стабилизируют путем повышения рН композиции осадка до величины от, примерно, 8 до, примерно, 9. В некоторых вариантах осуществления изобретения осадок обжигают при температуре от, примерно, 600 до, примерно, 1100°С в течение времени от, примерно, 2 до, примерно, 4 часов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ дополнительно включает нагревание композиции осадка до температуры от, примерно, 50°С до, примерно, 200°С на период времени от, примерно, 15 минут до, примерно, 6 часов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция прекурсоров содержит прекурсор одной или нескольких легирующих добавок, выбранный из иттрий-содержащего прекурсора, лантан-содержащего прекурсора, неодим-содержащего прекурсора, празеодим-содержащего прекурсора, гадолиний-содержащего прекурсора или их смесей.
В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется удельной площадью поверхности по ВЕТ (Брунауэр-Эммет-Теллер), по меньшей мере, примерно, 70 м2/г, объемом пор, по меньшей мере, примерно, 0,45 см3/г или и тем, и другим. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после искусственного старения при 1200°С в течение 5 часов испытывает минимальное отделение фазы оксида церия-циркония, измеряемое по отсутствию раздвоения пика рентгенодифракционного (XRD) спектра. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после искусственного старения при 1100°С в течение 5 часов характеризуется удельной площадью поверхности кристаллитов оксида церия-циркония, по меньшей мере, примерно, 30 м2/г и размером кристаллитом менее, примерно, 16 нм или и тем, и другим.
В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется максимальной температурой восстанавливаемости менее, примерно, 570°С, например, менее, примерно, 540°С, измеренной методом термопрограммированного восстановления (Temperature-Programmed Reduction - TPR) при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется началом восстановления оксида церия при температуре менее, примерно, 300°С, например, менее, примерно, 220°С, при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется шириной на половине высоты пика TPR менее, примерно, 75°С, например, менее, примерно, 60°С или даже менее, примерно, 50°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется абсолютной восстанавливаемостью оксида церия, по меньшей мере, около 75%, например, по меньшей мере, около 85% при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
В других аспектах настоящим изобретением также обеспечивается неорганический составной оксид, получаемый описываемым в настоящем документе способом. Например, настоящим изобретением обеспечивается неорганический составной оксид, описываемый формулой (I):
(Al2O3)a(CeO2)b(ZrO2)c(MxOy)d(MʹxʹOyʹ)e(MʺxʺOyʺ)f (I)
в которой:
каждый из MxOy, MʹxʹOyʹ, MʺxʺOyʺ означает бинарный оксид, независимо выбранный из Y2O3, La2O3, Nd2O3, Pr6O11, Gd2O3; и
коэффициенты a, b, c, d, e и f означают соответствующие мольные количества соответствующих бинарных оксидов, при этом:
35≤а≤97,
0≤b≤50,
0≤c≤60,
0≤d≤14,
0≤e≤14 и
0≤f≤14
при условии, что:
никакие два из M, Mʹ и Mʺ не являются одним и тем же элементом, и
сумма d+e+f меньше или равна 14.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой блок-схему, отражающую примерный способ получения материалов настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет собой графики термопрограммированного восстановления (TPR) для примерных неорганических составных оксидов настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Настоящее изобретение основано, по меньшей мере частично, на новых способах соосаждения, предназначенных для получения неорганических составных оксидов, таких как оксиды ACZ. Одновременное соосаждение множества оксидов часто противопоказано из-за противоречивых условий реакции. Например, оптимальные условия для осаждения оксида алюминия сильно отличаются от оптимальных условий для осаждения оксида церия-циркония. Однако, соосаждение открывает возможность получения более гомогенного продукта, чем продукт, полученный обычным способом пошагового осаждения. Данные способы не только обеспечивают средство соосаждения множества оксидов с получением неорганического составного оксида, но также позволяют производить оксиды ACZ с непревзойденной абсолютной восстанавливаемостью оксида церия, более гомогенным и однородным распределением оксида церия-циркония на поверхности оксида алюминия, достаточной стабильностью фазы оксида церия-циркония при повышенной температуре, а также другими описываемыми в настоящем документе свойствами.
Способы
Настоящее изобретение направлено, по меньшей мере частично, на способы производства неорганических составных оксидов. Эти способы включают соединение при, по существу, постоянном рН от, примерно, 5 до, примерно, 6,75 за время, по меньшей мере, около 5 минут кислой композиции прекурсоров и основной композиции с получением композиции осадка, при этом, кислая композиция прекурсоров содержит прекурсор оксида алюминия, прекурсор оксида церия, прекурсор оксида циркония и, необязательно, прекурсоры одной или нескольких легирующих добавок; стабилизацию осадка путем повышения рН до величины от, примерно, 8 до, примерно, 10; и обжиг стабилизированного осадка с получением неорганического составного оксида. В контексте настоящего документа выражение «неорганический составной оксид» означает неорганический оксидный материал, которые включает, по меньшей мере, две обособленные кристаллографические фазы, четко выделяемые рентгенодифракционным методом. Блок-схема, кратко отражающая примерный способ получения неорганических составных оксидов, представлена на фиг. 1.
В настоящем документе указание на «период времени, по меньшей мере, около 5 минут» означает период времени, которое занимает физическое соединение композиций. То есть, исключается добавление композиций друг к другу в форме болюсного добавления, сопровождаемого длительным перемешиванием. Хотя способы настоящего изобретения не исключают возможность длительного перемешивания, указываемый период времени явным образом означает время, занимаемое соединением кислой и основной композиций, и не подразумевает включения времени перемешивания соединенных композиций. Обычно, такое соединение осуществляют путем обеспечения постепенного притока или капания двух композиций в реактор из отдельных исходных резервуаров. В некоторых вариантах своего осуществления способы настоящего изобретения предусматривают использование одного или нескольких насосов для регулирования потока кислой композиции прекурсоров и/или основной композиции прекурсоров.
В некоторых вариантах своего осуществления способ настоящего изобретения включает соединение кислой композиции прекурсоров и основной композиции при, по существу, постоянном рН от, примерно, 5 до, примерно, 6,75 за время, по меньшей мере, около 10 минут, обычно, за время, по меньшей мере, около 15 минут, более типично, за время, по меньшей мере, около 20 минут. В некоторых вариантах своего осуществления способ настоящего изобретения включает соединение кислой композиции прекурсоров и основной композиции при, по существу, постоянном рН от, примерно, 5,5 до, примерно, 6,5 за время, по меньшей мере, около 5 минут, обычно, за время, по меньшей мере, около 10 минут, более типично, за время, по меньшей мере, около 15 минут, еще более типично, за время, по меньшей мере, около 20 минут.
В некоторых вариантах своего осуществления способ настоящего изобретения включает соединение кислой композиции прекурсоров и основной композиции при, по существу, постоянном рН от, примерно, 5,5 до, примерно, 6,5 за время от, примерно, 5 минут до, примерно, 10 часов, обычно, за время от, примерно, 10 минут до, примерно, 8 часов, более типично, за время от, примерно, 15 минут до, примерно, 6 часов, еще более типично, за время от, примерно, 20 минут до, примерно, 5 часов. Следует понимать, что все величины и диапазоны внутри указанных диапазонов считаются входящими в объем настоящего изобретения. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает соединение кислой композиции прекурсоров и основной композиции при, по существу, постоянном рН, равном, примерно, 5, примерно, 5,1, примерно, 5,2, примерно, 5,3, примерно, 5,4, примерно, 5,5, примерно, 5,6, примерно, 5,7, примерно, 5,8, примерно, 5,9, примерно, 6, примерно, 6,1, примерно, 6,2, примерно, 6,3, примерно, 6,4 или, примерно, 6,5 за период, примерно, 5 минут, примерно, 10 минут, примерно, 15 минут, примерно, 20 минут, примерно, 25 минут, примерно, 30 минут, примерно, 35 минут, примерно, 40 минут, примерно, 45 минут, примерно, 50 минут, примерно, 55 минут, примерно, 60 минут, примерно, 2 часа, примерно, 3 часа, примерно, 4 часа, примерно, 5 часов или более. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ включает соединение кислой композиции прекурсоров и основной композиции при, по существу, постоянном рН от, примерно, 5,5 до, примерно, 6,5 за период от, примерно, 5 минут до, примерно, 120 минут, обычно, за период от, примерно, 30 минут до, примерно, 90 минут. В других вариантах осуществления изобретения способ включает соединение кислой композиции прекурсоров и основной композиции при, по существу, постоянном рН, равном, примерно, 6,5, за период от, примерно, 5 минут до, примерно, 5 часов. В других вариантах осуществления изобретения способ включает соединение кислой композиции прекурсоров и основной композиции при, по существу, постоянном рН, равном, примерно, 6,5, за период от, примерно, 5 минут до, примерно, 120 минут. В других вариантах осуществления изобретения способ включает соединение кислой композиции прекурсоров и основной композиции при, по существу, постоянном рН, равном, примерно, 6,5, за период от, примерно, 30 минут до, примерно, 90 минут. В некоторых вариантах осуществления изобретения период времени зависит от размера порции.
В контексте настоящего документа термин «по существу, постоянный рН от, примерно, 5 до, примерно, 6,75» означает рН, который, в пределах диапазона «от, примерно, 5 до, примерно, 6,75» не изменяется более, чем на, примерно, ±0,5. То есть, это означает, что рН не изменяется более, чем на ±0,5, и не снижается до величины менее, примерно, 5 и не превышает, примерно, 6,75. «По существу, постоянный рН от, примерно, 5,5 до, примерно, 6,5» означает величину рН, выбранную между этими двумя величинами, которая (а) не изменяется более, чем на ±0,5, и (b) не снижается до величины менее, примерно, 5 и не превышает, примерно, 6,75. В качестве иллюстративного примера, по существу, постоянный рН около 5,5 означает величину рН, которая находится в пределах диапазона от, примерно, 5 до, примерно, 6. Однако, по существу, постоянный рН около 5,25 в контексте настоящего документа означает величину рН, которая находится в пределах диапазона от, примерно, 5 до, примерно, 5,75. Точно так же, по существу, постоянный рН около 6,75 в контексте настоящего документа должен означать величину рН, которая находится в пределах диапазона от, примерно, 6,25 до, примерно, 6,75. В некоторых вариантах осуществления изобретения рН не изменяется более, чем на 0,25. В других вариантах осуществления изобретения рН не изменяется более, чем на 0,1.
Во время физического соединения композиций рН может поддерживаться разными способами. Например, рН может поддерживаться путем регулирования расхода кислой композиции прекурсоров, основной композиции или и той, и другой. Кроме этого или в качестве альтернативы, рН может поддерживаться путем регулирования концентрации кислой композиции прекурсоров, основной композиции или и той, и другой. Например, если заданная величина рН составляет 6,0, а поток кислой композиции прекурсоров и основной композиции прекурсоров таковы, что рН смеси в реакционном резервуаре приближается к 6,5, расход кислой композиции прекурсоров может быть увеличен так, чтобы рН смеси постепенно уменьшался. Точно также, в подобной ситуации в основную композицию может быть добавлен растворитель (например, вода) с целью ее разбавления и постепенного снижения рН смеси до заданной величины. Для определения того, насколько постоянным поддерживается рН, может быть использован выпускаемый серийно рН-метр.
В контексте настоящего документе термин «кислая композиция прекурсоров» означает водную смесь с кислой реакцией (т.е., с рН менее, примерно, 5), которая содержит молекулы прекурсоров оксидов металлов. Обычно, кислая композиция прекурсоров содержит прекурсор оксида алюминия, прекурсор оксида церия и прекурсор оксида циркония. Прекурсоры одной или нескольких легирующих добавок также могут быть включены в раствор кислой композиции прекурсоров. Кислотность кислой композиции прекурсоров, необязательно, может быть отрегулирована путем добавления кислоты. Например, кислота, такая как азотная кислота, соляная кислота, серная кислота или их смесь, может быть добавлена с целью повышения кислотности (т.е., снижения рН) композиции прекурсоров. В одном из вариантов осуществления изобретения кислотность кислой композиции прекурсоров регулируют до ее введения в реактор путем добавления в эту композицию кислоты.
Молекулы прекурсора оксида алюминия включают водорастворимые соединения алюминия, известные в данной области техники, такие как, например, галогениды алюминия, сульфаты алюминия, нитраты алюминия, алкоксиды алюминия, а также их смеси. В некоторых вариантах осуществления изобретения молекулы прекурсора оксида алюминия включают, преимущественно сульфаты алюминия. В некоторых вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, 50% молекул прекурсора оксида алюминия представляют собой сульфаты алюминия. В некоторых вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, 75% молекул прекурсора оксида алюминия представляют собой сульфаты алюминия. В некоторых вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, 95% молекул прекурсора оксида алюминия представляют собой сульфаты алюминия. В некоторых вариантах осуществления изобретения молекулы прекурсора оксида алюминия представляют собой исключительно сульфаты алюминия. Пригодными прекурсорами оксида церия являются водорастворимые соединения церия, такие как нитрат церия (III), нитрат церия (IV), сульфат церия (III), сульфат церия (IV) и нитрат церия(IV)-аммония, а также их смеси, например, смеси нитрата церия (III) и нитрата церия (IV). Пригодными водорастворимыми прекурсорами оксида циркония являются водорастворимые соединения циркония, такие как нитрат циркония, оксинитрат циркония, оксихлорид циркония, сульфат циркония, ортосульфат циркония, ацетат циркония, лактат циркония и карбонат циркония-аммония, а также их смеси, такие как смеси оксинитрата циркония и сульфата циркония.
Прекурсоры легирующих добавок содержат, например, водорастворимые соединения иттрия (Y), лантана (La), неодима (Nd), празеодима (Pr), гадолиния (Gd), самария (Sa), европия (Eu), тербия (Tb), диспрозия (Dy), гольмия (Ho), эрбия (Er), туллия (Tm), иттербия (Yb), лютеция (Lu) и скандия (Sc). В некоторых вариантах осуществления изобретения кислая композиция прекурсоров содержит, по меньшей мере, один иттрий-содержащий прекурсор, лантан-содержащий прекурсор, неодим-содержащий прекурсор, празеодим-содержащий прекурсор, гадолиний-содержащий прекурсор или их смесь. Пригодными прекурсорами, содержащими элемент-добавку, являются, например, нитрат иттрия, хлорид иттрия, ацетат иттрия, нитрат лантана, хлорид лантана, ацетат лантана, нитрат неодима, хлорид неодима, ацетат неодима, нитрат празеодима, хлорид празеодима, ацетат празеодима, нитрат гадолиния, хлорид гадолиния, ацетат гадолиния и их смеси.
В контексте настоящего документа термин «основная композиция» означает водную смесь с основной реакцией (т.е., с рН более, примерно, 8). Для составления основной композиции может быть использовано любое основание. Пригодными для составления основной композиции основаниями являются, помимо прочего, гидроксиды щелочных и нещелочных катионов, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция и гидроксид магния, а также аммиак или гидроксид аммония или их смеси. Кислотность основной композиции, если нужно, может регулироваться в широком диапазоне путем добавления кислоты или основания. Например, кислота, такая как азотная кислота, соляная кислота, серная кислота или их смесь, может быть добавлена с целью увеличения кислотности композиции, либо основание, такое как гидроксид натрия, гидроксид калия или их смесь, может быть добавлено с целью уменьшения кислотности композиции.
Способы настоящего изобретения, обычно, осуществляют в водной среде. В данном контексте водная среда представляет собой среду, содержащую волу, которая, необязательно, может дополнительно содержать одну или несколько водорастворимых органических жидкостей, таких как, например, низшие спирты, такие как метанол, этанол, пропанол и бутанол, низшие гликоли, такие как этиленгликоль и пропиленгликоль, и низшие кетоны, такие как ацетон и метилэтилкетон.
В некоторых вариантах осуществления изобретения кислую композицию прекурсоров и основную композицию соединяют при повышенной температуре. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения композиции соединяют при температуре, по меньшей мере, около 40°С, обычно, по меньшей мере, около 50°С, более типично, от, примерно, 50°С до, примерно, 200°С.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способы дополнительно включают нагревание водного раствора, содержащего осажденные материалы гидратированных алюминия, церия, циркония и необязательных элементов-добавок (именуемые в настоящем документе «композиция осадка»), до температуры от, примерно, 50°С до, примерно, 200°С на период времени от, примерно, 15 минут до, примерно, 6 часов, более типично, от, примерно, 30 минут до, примерно, 3 часов. При температуре более 100°С нагревание осуществляют в резервуаре высокого давления под давлением выше атмосферного. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагревание проводят после стабилизации композиции осадка. Без связи с какой-либо конкретной теорией полагают, что благодаря этой стадии нагревания может увеличиваться объем пор получаемого оксида, потенциально, из-за тенденции этих осадков к растворению и повторному осаждению при более высокой температуре.
Затем регулируют рН суспензии частиц в водной среде, доводя его до величины от, примерно, 8 до, примерно, 10, обычно, от, примерно, 8 до, примерно, 9 путем добавления в суспензию основания. Основание может представлять собой любой основный материал, известный специалистам в данной области. В некоторых вариантах осуществления изобретения основанием является основная композиция, используемая для получения композиции осадка. Затем композицию осадка, обычно, разделяют, так что твердые материалы отделяются от жидкой среды, обычно, путем фильтрации.
В одном из вариантов осуществления изобретения частицы промывают, чтобы удалить остатки. В одном из вариантов осуществления изобретения, до отделения частиц от жидкой среды, в суспензию частиц в водной среде добавляют одну или несколько водорастворимых солей для повышения эффективности промывки. Пригодными водорастворимыми солями являются, например, нитрат аммония, сульфат аммония, гидроксид аммония, карбонат аммония, бикарбонат аммония, карбонат калия, карбонат натрия, бикарбонат алюминия и их смеси. Промывка может быть осуществлена с использованием горячей воды и/или водного раствора водорастворимой соли аммония, такой как, например, нитрата аммония, сульфата аммония, гидроксида аммония, карбоната аммония, карбоната калия, карбоната натрия, бикарбоната аммония, и т.п. или их смеси. В одном из вариантов осуществления стадии промывки суспензию обезвоживают, промывают водным раствором водорастворимой соли аммония, затем обезвоживают, промывают водой, после этого снова обезвоживают, получая влажный отфильтрованный осадок промытых частиц. В одном из вариантов осуществления изобретения влажный отфильтрованный осадок промытых частиц снова диспергируют в воде с получением второй водной суспензии.
В одном из вариантов осуществления изобретения вторую водную суспензию подвергают распылительной сушке, получая частицы гидрата алюминия или гидрата алюминия в контакте с металл-содержащим прекурсором. В другом варианте осуществления изобретения рН второй водной суспензии доводят до величины от, примерно, 4 до, примерно, 10, более типично, от, примерно, 6 до, примерно, 8,5, путем добавления во вторую водную суспензию кислоты (например, азотной кислоты, серной кислоты или уксусной кислоты) или основания (например, гидроксида натрия). В одном из вариантов осуществления изобретения вторую суспензию с отрегулированным рН затем нагревают до температуры выше комнатной, более типично, до температуры от, приблизительно, 50°С до, приблизительно, 200°С, еще более типично, до температуры от, приблизительно, 80°С до, приблизительно, 200°С на время от, приблизительно, 20 минут до, приблизительно, 6 часов, более типично, от, приблизительно, 30 минут до, приблизительно, 3 часов. При температуре более 100°С нагревание осуществляют в резервуаре высокого давления под давлением выше атмосферного. Частицы второй суспензии с отрегулированным рН затем отделяют от водной среды второй суспензии. В одном из вариантов осуществления изобретения частицы, выделенные из второй суспензии, снова диспергируют в воде, получая третью водную суспензию; эту третью водную суспензию подвергают распылительной сушке.
Отделенные (или отделенные, диспергированные и подвергнутые распылительной сушке) частицы затем подвергают обжигу с получением неорганического составного оксида. В одном из вариантов осуществления изобретения частицы обжигают при повышенной температуре, обычно, от 400°С до 1100°С в течение периода времени, большего или равного, примерно, 30 минутам, более типично, от, примерно, 1 до, примерно, 5 часов, и получают продукт - пористый неорганический составной оксид. Стадия обжига может быть проведена на воздухе или в атмосфере азота, необязательно, в присутствии до, примерно, 20% водяных паров. В одном из вариантов осуществления изобретения частицы неорганического оксида обжигают при температуре, большей или равной 400°С, более типично, от, примерно, 600 до, примерно, 1100°С в течение периода времени, большего или равного 1 часу, более типично, от, примерно, 2 до, примерно, 4 часов.
Составные оксиды
В определенных вариантах своего осуществления настоящее изобретение также относится к неорганических составным оксидам, полученным с использованием описываемых в настоящем документе способов.
Если не указано иное, относительные количества соответствующих оксидов алюминия, церия, циркония и соответствующих элементов-добавок описываемых составных оксидных композиций выражены как отдельный бинарный оксид соответствующего элемента (например, для алюминия как Al2O3, для циркония как ZrO2, для церия как СеО2, для иттрия как Y2O3, для лантана как La2O3, для неодима как Nd2O3, для празеодима как Pr6O11 и для гадолиния как Gd2O3). Количество данного оксида в оксидной композиции настоящего изобретения, обычно, измеряется в весовых частях. В настоящем документе для описания относительного количества данного компонента данной композиции термин «весовые части» данного компонента относительно 100 весовых частей данной композиции эквивалентен «весовому процентному содержанию» этого компонента относительно общего веса данной композиции. Например, указание на 10 весовых частей данного компонента на 100 весовых частей данной композиции по своему значению эквивалентно указанию на 10% вес. данного компонента в данной композиции.
В одном из вариантов своего осуществления составные оксиды настоящего изобретения включают один или несколько оксидов алюминия в количестве, выраженном как весовые части Al2O3 на 100 весовых частей составного оксида, от, примерно, 20 до, примерно, 96 весовых частей, обычно, от, примерно, 20 до, примерно, 90 весовых частей, более типично, от, примерно, 25 до, примерно, 80 весовых частей, еще более типично, от, примерно, 30 до, примерно, 70 весовых частей Al2O3. Представляющий собой оксид алюминия компонент неорганического оксида настоящего изобретения может быть аморфным или кристаллическим. В одном из вариантов своего осуществления составной оксид настоящего изобретения включает один или несколько оксидов циркония в количестве, выраженном как весовые части ZrO2 на 100 весовых частей составного оксида, от, примерно, 2 до, примерно, 80 весовых частей, более типично, от, примерно, 5 до, примерно, 70 весовых частей, еще более типично, от, примерно, 10 до, примерно, 60 весовых частей ZrO2. В одном из вариантов своего осуществления составной оксид настоящего изобретения включает один или несколько оксидов церия в количестве, выраженном как весовые части СеO2 на 100 весовых частей составного оксида, от, примерно, 2 до, примерно, 80 весовых частей, более типично, от, примерно, 5 до, примерно, 70 весовых частей, еще более типично, от, примерно, 10 до, примерно, 60 весовых частей СеO2.
В одном из вариантов своего осуществления составные оксиды настоящего изобретения включают один или несколько оксидов циркония и церия, количество которых выражено в весовых частях ZrO2 или весовых частях СеО2 на 100 весовых частей составного оксида:
от, примерно, 20 до, примерно, 96 весовых частей, более типично, от, примерно, 20 до, примерно, 95 весовых частей, еще более типично, от, примерно, 25 до, примерно, 80 весовых частей Al2O3,
от, примерно, 2 до, примерно, 78 весовых частей, более типично, от, примерно, 5 до, примерно, 75 весовых частей, еще более типично, от, примерно, 10 до, примерно, 70 весовых частей, и еще более типично, от, примерно, 15 до, примерно, 60 весовых частей ZrO2 и
от, примерно, 2 до, примерно, 78 весовых частей, более типично, от, примерно, 5 до, примерно, 75 весовых частей, еще более типично, от, примерно, 10 до, примерно, 70 весовых частей и еще более типично, от, примерно, 15 до, примерно, 60 весовых частей СеO2,
при условии, что общее количество ZrO2 и СеО2 не превышает 80 весовых частей.
В одном из вариантов своего осуществления составные оксиды настоящего изобретения включают оксиды алюминия, циркония и церия и, необязательно, оксиды одной или нескольких легирующих добавок, выбранных из переходных металлов, редкоземельных элементов и их смесей, количество каждого из которых выражено в весовых частях отдельного бинарного оксида соответствующего элемента на 100 весовых частей составного оксида:
(а) от, примерно, 20 до, примерно, 96, более типично, от, примерно, 20 до, примерно, 95 весовых частей Al2O3,
(b) от, примерно, 2 до менее, чем 78, более типично, от, примерно, 5 до, примерно, 75 весовых частей ZrO2 и от, примерно, 2 до 78, более типично, от, примерно, 5 до, примерно, 75 весовых частей СеО2 при условии, что общее количество ZrO2 и СеО2 не превышает 80 весовых частей, и
(с) необязательно, до, примерно, 15 весовых частей общего количества оксидов одной или нескольких легирующих добавок, выбранных из переходных металлов, редкоземельных элементов и их смесей.
В одном из вариантов своего осуществления составные оксиды настоящего изобретения включают оксиды алюминия и лантана, при этом, когда количества оксидов алюминия и лантана в составном оксиде выражены как количество отдельного бинарного оксида соответствующего элемента, количество La2O3 больше или равно 2 весовым частям на 100 весовых частей Al2O3, и составной оксид характеризуется повышенной стабильностью фазы оксида алюминия.
В одном из вариантов своего осуществления составные оксиды настоящего изобретения включают оксиды алюминия, циркония, церия и иттрия, при этом, когда количества оксидов алюминия, циркония, церия и иттрия выражены как количество отдельного бинарного оксида соответствующего элемента, количество Y2O3 больше или равно 2 весовым частям на 100 весовых частей общего количества ZrO2 и СеО2, и составной оксид характеризуется повышенной стабильностью фазы оксида церия-циркония.
В одном из вариантов своего осуществления неорганические составные оксиды настоящего изобретения включают оксиды Y и La, оксиды Y и Pr, оксиды Y и Nd, оксиды Y и Gd, оксиды La и Pr, оксиды La и Nd, оксиды La и Gd, оксиды Pr и Nd, оксиды Pr и Gd и оксиды Nd и Gd.
В одном из вариантов своего осуществления неорганические составные оксиды настоящего изобретения включают:
оксиды алюминия, циркония, церия, Y и La,
оксиды алюминия, циркония, церия, Y и Pr,
оксиды алюминия, циркония, церия, Y и Nd,
оксиды алюминия, циркония, церия, Y и Gd,
оксиды алюминия, циркония, церия, La и Pr,
оксиды алюминия, циркония, церия, La и Nd,
оксиды алюминия, циркония, церия, La и Gd,
оксиды алюминия, циркония, церия, Pr и Nd,
оксиды алюминия, циркония, церия, Pr и Gd или
оксиды алюминия, циркония, церия, Nd и Gd.
В одном из вариантов своего осуществления неорганические оксиды настоящего изобретения включают оксиды Y, La и Pr, оксиды Y, La и Nd, оксиды Y, La и Gd, оксиды Y, Pr и Nd, оксиды Y, Pr и Gd, оксиды Y, Nd и Gd, оксиды La, Pr и Nd, оксиды La, Pr и Gd, оксиды La, Nd и Gd или оксиды Pr, Nd и Gd.
В одном из вариантов своего осуществления неорганические составные оксиды настоящего изобретения включают:
оксиды алюминия, циркония, церия, Y, La и Pr,
оксиды алюминия, циркония, церия, Y, La и Nd,
оксиды алюминия, циркония, церия, Y, La и Gd,
оксиды алюминия, циркония, церия, Y, Pr и Gd,
оксиды алюминия, циркония, церия, Y, Nd и Gd,
оксиды алюминия, циркония, церия, La, Pr и Nd,
оксиды алюминия, циркония, церия, La, Pr и Gd,
оксиды алюминия, циркония, церия, La, Nd и Gd, или
оксиды алюминия, циркония, церия, Pr, Nd и Gd.
В одном из вариантов своего осуществления составные оксиды настоящего изобретения включают оксиды алюминия, циркония, церия и иттрия и лантана и/или неодима и/или празеодима, при этом, если количество каждого из оксидов циркония, церия и соответствующих элементов-добавок выражено как количество отдельного бинарного оксида соответствующего элемента:
общее количество La2O3, Nd2O3 и/или Pr6O11 больше или равно 2 весовым частям на 100 весовых частей Al2O3, и
количество Y2O3 больше или равно 2 весовым частям на 100 весовых частей общего количества ZrO2 и СеО2, и
составной оксид характеризуется повышенной стабильностью фазы оксида алюминия и повышенной стабильностью фазы оксида циркония-церия.
В одном из вариантов осуществления изобретения количество оксидов одного или нескольких элементов-добавок в неорганическом составном оксиде настоящего изобретения, выраженное в весовых частях общего количества отдельных бинарных оксидов соответствующих элементов-добавок на 100 весовых частей составного оксида, составляет от более 0 до, примерно, 15 весовых частей, более типично, от, примерно, 1 до 12 весовых частей, еще более типично, от, примерно, 2 до 10 весовых частей оксидов одного или нескольких элементов-добавок.
В одном из вариантов осуществления изобретения относительные количества составляющих элементов оксидов в формуле неорганического составного оксида, выраженные как бинарные оксиды соответствующих элементов, соответствуют структуре (I):
(Al2O3)a(CeO2)b(ZrO2)c(MxOy)d(MʹxʹOyʹ)e(MʺxʺOyʺ)f (I)
при этом:
каждый из MxOy, MʹxʹOyʹ, MʺxʺOyʺ означает бинарный оксид, независимо выбранный из Y2O3, La2O3, Nd2O3, Pr6O11, Gd2O3; и
коэффициенты a, b, c, d, e и f означают соответствующие мольные количества соответствующих бинарных оксидов, при этом:
35≤а≤97,
0≤b≤50,
0≤c≤60,
0≤d≤14,
0≤e≤14 и
0≤f≤14
при условии, что:
никакие два из M, Mʹ и Mʺ не являются одним и тем же элементом, и
сумма d+e+f меньше или равна 14.
В одном из вариантов осуществления изобретения оксиды алюминия и, необязательно, одного или нескольких элементов-добавок образуют первую кристаллографическую фазу, а оксиды циркония и церия и, необязательно, одного или нескольких элементов-добавок образуют вторую кристаллографическую фазу. В одном из вариантов осуществления изобретения описываемый неорганический оксид включает пористую структуру оксида алюминия, содержащую оксиды алюминия и, необязательно, оксиды одного или нескольких ассоциированных элементов-добавок и характеризующуюся некоторой площадью поверхности, и структуры, обычно наночастицы, содержащие оксиды циркония и церия и, необязательно, оксиды одного или нескольких ассоциированных элементов-добавок, связанные с поверхностью пористой структуры оксида алюминия. В некоторых вариантах осуществления изобретения площадь поверхности пористой структуры оксида алюминия включает площадь наружной поверхности и площадь внутренней поверхности, достижимой через поры пористой структуры, и структуры (например, наночастицы) распределены, по существу, равномерно по наружной площади поверхности и достижимой внутренней площади поверхности пористой структуры оксида алюминия. В некоторых вариантах осуществления изобретения площадь поверхности пористой структуры оксида алюминия включает площадь наружной поверхности и площадь внутренней поверхности, достижимой через поры пористой структуры, и структуры (например, наночастицы) распределены более плотно по наружной площади поверхности структуры подложки из оксида алюминия, чем по внутренней площади поверхности структуры подложки из оксида алюминия.
В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется удельной площадью поверхности по ВЕТ, по меньшей мере, около 50 м2/г, обычно, по меньшей мере, около 60 м2/г, более типично, по меньшей мере, около 70 м2/г. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после искусственного старения при 1100°С в течение 5 часов характеризуется удельной площадью поверхности, по меньшей мере, около 25 м2/г, обычно, по меньшей мере, около 27,5 м2/г, более типично, по меньшей мере, около 30 м2/г. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после искусственного старения при 1200°С в течение 5 часов характеризуется удельной площадью поверхности, по меньшей мере, около 10 м2/г, обычно, по меньшей мере, около 12,5 м2/г, более типично, по меньшей мере, около 15 м2/г. Удельную площадь поверхности по ВЕТ измеряют с использованием метода адсорбции азота.
В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется объемом пор, по меньшей мере, около 0,30 см3/г, обычно, по меньшей мере, около 0,40 см3/г, более типично, по меньшей мере, около 0,45 см3/г. Объем пор измеряется по адсорбции азота методом Barret-Joyner-Halenda (BJH).
В некоторых вариантах осуществления изобретения кристаллиты оксида церия-циркония на поверхности подложки из оксида алюминия после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуются размером кристаллита менее, примерно, 15 нм, обычно, менее, примерно, 10 нм, более типично, менее, примерно, 5 нм. В некоторых вариантах осуществления изобретения кристаллиты оксида церия-циркония на поверхности подложки из оксида алюминия после искусственного старения при 1100°С в течение 5 часов характеризуются размером кристаллита менее, примерно, 25 нм, обычно, менее, примерно, 20 нм, более типично, менее, примерно, 15 нм. Размер кристаллита измеряют по уширению линии XRD.
В некоторых вариантах осуществления изобретения описываемые неорганические составные оксиды обладают непревзойденной стабильностью фазы оксида церия-циркония. То есть, в некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид испытывает минимальное отделение фазы оксида церия-циркония после длительного искусственного старения при повышенной температуре. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид испытывает минимальное отделение фазы оксида церия-циркония после искусственного старения при 1100°С в течение 5 часов. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид испытывает минимальное отделение фазы оксида церия-циркония после искусственного старения при 1200°С в течение 5 часов. Отделение фазы может быть зафиксировано, например, по раздвоению пика рентгенодифракционного (XRD) спектра.
Специалисты в данной области технике должны учитывать, что обычные способы дифференциации неорганических составных оксидов могут оказаться неподходящими для установления отличия одного образца от другого. То есть, одни и те же компоненты могут образовывать два разных составных оксида, обладающие, например, одинаковыми или очень близкими площадью поверхности, объемом пор и размером кристаллитов. В таких случаях два составных оксида можно отличить друг от друга по их функции. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения описываемые неорганические составные оксиды обладают непревзойденными свойствами, измеряемыми методом термопрограммированного восстановления (TPR). Эти свойства, описываемые ниже, измеряют после обжига (например, при 900°С в течение 2 часов), но до длительного искусственного старения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганические составные оксиды характеризуются более низкой максимальной температурой восстанавливаемости по сравнению с неорганическим составным оксидом с такой же общей формулой, но полученным обычным образом. В контексте настоящего документа термин «максимальная температура восстанавливаемости» означает температуру, при которой максимально потребление водорода (и, таким образом, при которой максимально восстановление церия (IV) до церия (III)), измеряемую методом TPR. Методом TPR измеряют потребление водорода как функцию температуры; эти измерения позволяют вывести температуру, при которой степень восстановления церия также максимальна. Максимальная температура восстанавливаемости соответствует пику на кривой TPR. В некоторых вариантах осуществления изобретения описываемые неорганические составные оксиды после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуются максимальной температурой восстанавливаемости менее, примерно, 570°С, обычно, менее, примерно, 555°С, более типично, менее, примерно, 540°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% I¾ в аргоне.
В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганические составные оксиды характеризуются более низкой температурой начала восстановления по сравнению с неорганическим составным оксидом с такой же общей формулой, но полученным обычным образом. В контексте настоящего документа термин «температура начала восстановления» означает температуру, при которой потребление водорода можно измерить (и, таким образом, первое значение температуры, при которой восстановление церия (IV) до церия (III) можно измерить). В некоторых вариантах осуществления изобретения описываемые неорганические составные оксиды после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуются температурой начала восстановления церия менее, примерно, 300°С, обычно, менее, примерно, 270°С, более типично, менее, примерно, 220°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% ¾ в аргоне.
В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганические составные оксиды характеризуются шириной на половине высоты пика TPR, которая меньше половины аналогичного параметра для неорганического составного оксида с такой же общей формулой, но полученным обычным образом. Без связи с какой-либо определенной теорией полагают, что пик с более узким разбросом (т.е., более «острый» пик) свидетельствует о большей гомогенности фазы оксида церия-циркония с более однородным распределением по поверхности подложки из оксида алюминия. В некоторых вариантах осуществления изобретения описываемые неорганические составные оксиды после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуются шириной на половине высоты пика TPR менее, примерно, 75°С, обычно, менее, примерно, 70°С, более типично, менее, примерно, 65°С, еще более типично, менее, примерно, 60°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% I¾ в аргоне. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется шириной на половине высоты пика TPR менее, примерно, 55°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% ¾ в аргоне. В других вариантах осуществления изобретения неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется шириной на половине высоты пика TPR менее, примерно, 50°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% ¾ в аргоне.
В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганические составные оксиды характеризуются большей абсолютной восстанавливаемостью оксида церия, чем неорганический составной оксид с такой же общей формулой, но полученный обычным образом (например, путем последовательного осаждения). В контексте настоящего документа термин «абсолютная восстанавливаемость оксида церия» означает общее количество восстановленного оксида церия, измеренное по площади под кривой TPR. В некоторых вариантах осуществления изобретения неорганические составные оксиды настоящего изобретения после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуются абсолютной восстанавливаемостью оксида церия, по меньшей мере, около 75%, обычно, по меньшей мере, около 80%, например, по меньшей мере, около 85% при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% ¾ в аргоне.
Катализаторы
Пористые неорганические составные оксиды настоящего изобретения, особенно в форме порошка с размером частиц от 1 до 200 мкм, более типично, от 10 до 100 мкм, могут быть дополнительно использованы в качестве каталитического покрытия носителя с малой площадью поверхности. Структура носителя может быть выбрана из множества форм в зависимости от конкретного варианта применения. Такими структурными формами являются монолиты, сотовые детали, проволочная сетка и т.п. Носитель, обычно, изготавливают из жаропрочного материала, такого как, например, оксид алюминия, оксид кремния-алюминия, оксид кремния-магния-алюминия, оксид циркония, муллит, кордиерит, а также проволочная сетка и т.п. Также могут быть использованы металлические сотовые носители. В некоторых вариантах осуществления изобретения порошок неорганического составного оксида суспендируют в воде, пептизируют путем добавления небольшого количества кислоты (обычно, минеральных кислот), после чего размалывают, чтобы уменьшить размер частиц до применимого в форме грунтовки. Носитель приводят в контакт с размолотой суспензией, например, путем окунания носителя в суспензию. Избыток материала удаляют, например, воздействуя потоком воздуха, после чего обжигают носитель с покрытием, чтобы добиться сцепления (нанесенных в форме грунтовки) частиц неорганического составного оксида, описанных выше, с носителем.
Благородные металлы, обычно, металлы платиновой группы, такие как платина, палладий, родий и их смеси, могут быть нанесены способами, хорошо знакомыми специалистам в данной области, либо до нанесения частиц неорганического составного оксида в форме грунтовки с использованием надлежащего обычного содержащего благородный металл прекурсора (кислого или основного), либо после нанесений грунтовки путем окунания покрытого грунтовкой носителя в надлежащий раствор содержащего благородный металл прекурсора (кислого или основного). Более типично, сначала получают пористый неорганический составной оксид, затем наносят на него благородный металл, и наконец, наносят в форме грунтовки каталитический материал на подложке из неорганического составного оксида на носитель. Описываемые пористые неорганические составные оксиды также могут быть смешаны с одной или несколькими другими оксидными подложками (включая, помимо прочего, оксид алюминия, оксид магния, оксид церия, оксид церия-циркония, смеси оксидов редкоземельных элементов и оксида циркония), после чего нанесены в виде грунтовки вместе с этими продуктами на носитель.
Полученный катализатор может быть непосредственно загружен в контейнер и т.п. либо индивидуально, либо в сочетании с другими материалами, как часть выхлопной системы двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, продукты выхлопа, которые обычно содержат кислород, монооксид углерода, диоксид углерода, углеводороды, оксиды азота, серу, соединения серы и оксиды серы, проходят через выхлопную систему и вступают в контакт с катализатором, представляющим собой благородный металл, нанесенный на подложку. В результате, вредные и опасные продукты выхлопа преобразуются в более приемлемые для окружающей среды материалы.
Настоящее изобретение также направлено на способ обработки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с использованием описанного в настоящем документе катализатора. Этот способ, вообще, включает приведение выхлопных газов в контакт с катализатором так, что выхлопные газы проходят обработку (например, так, что количество несгоревших углеводородов, СО, NOx и/или соединений серы в выхлопных газах уменьшается). В некоторых вариантах осуществления изобретения СО, NOx, несгоревшие углеводороды или любое их сочетание удаляются из выхлопных газов.
Следует понимать, что любой числовой диапазон, приведенный в описании или формуле изобретения, например, отражающий конкретный набор свойств, единиц измерения, условий, физических состояний или процентного содержания, подразумевает буквальное включение в явной форме, путем ссылки или иным образом, любого числа, входящего в этот диапазон, в том числе, любого подмножества чисел в любом диапазоне, указанном таким образом.
Нижеследующие примеры приведены в качестве конкретной иллюстрации заявленного изобретения. Однако, следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретными изложенными в примерах подробностями. Все количества в частях и процентах в примерах и остальной части описания даны по весу, если не указано иное.
ПРИМЕРЫ
Аналитические результаты для композиций примеров 1-8 представлены в таблицах 1А, 1В и 1С, размещенных ниже. Например, в зависимости от образца, в таблицах 1А-1С приведены объем пор после обжига при 900°С в течение 2 ч (PV (объем пор) 90°C (см3/г)), удельная площадь поверхности после обжига при 900°С в течение 2 ч (SA (площадь поверхности) 90°C (м2/г)), размер кристаллита оксида после обжига при 900°С в течение 2 ч (Хsize 90°C (нм)), удельная площадь поверхности после обжига при 1100°С в течение 5 ч (SA 110°C (м2/г)), размер кристаллита оксида после обжига при 1100°С в течение 5 ч (Хsize 110°C (нм)) и удельная площадь поверхности после обжига при 1200°С в течение 5 ч (SA 120°C (м2/г)). Объем пор и удельную площадь поверхности по ВЕТ измеряли по адсорбции азота с использованием прибора Micrometrics Tristar 3000. Данные по объему пор собирали, используя 91 точку измерения между Р/Р0=0,01 и Р/Р0=0,998. Величины удельной площади поверхности (SA) выражены в квадратных метрах на грамм (м2/г). Величины объема пор выражены в кубических сантиметрах на грамм (см3/г), температура обжига приведена в градусах Цельсия (°С), время - в часах (ч). Если не указано иное, обжиг, упоминаемый в различных примерах, проводили на воздухе.
Когда это применимо, данные TPR были получены с использованием анализатора термопрограммированной десорбции при следующих условиях измерения: газ-носитель: 90% аргон-10% Н2; расход газа: 30 мл/мин; скорость нагревания образца в ходе измерений: 10°С/мин.
Пример 1
Составной оксид примера 1 содержал Al2O3, СеО2, ZrO2, La2O3 и Y2O3. Кислую композицию прекурсоров (раствор А) изготовили путем смешивания раствора сульфата алюминия, раствора нитрата церия, раствора оксинитрата циркония, раствора нитрата лантана и раствора нитрата иттрия, получив композицию, содержащую общее количество оксидов для 50 грамм готового материала.
Основную композицию (раствор В) изготовили путем смешивания аммиака с водой с получением, приблизительно, 700 мл 5,3Н раствора NH4OH.
Приблизительно, 120 г деионизированной воды налили в нагретый реактор объемом 1 л, снабженный мешалкой. Температуру в реакторе поддерживали равной 65°С от начала осаждения до фильтрации. Растворы А и В подавали в реактор одновременно при перемешивании с соответствующими расходами, приблизительно, 4,8 мл/мин и, приблизительно, 4,0 мл/мин. После периода начального роста рН стабилизировался на уровне, примерно, 5,5. Расходы растворов А и В поддерживали равными, приблизительно, 4,8 мл/мин и 4,0 мл/мин, соответственно, до тех пор, пока не израсходовался раствор А, приблизительно, 60 минут. В этот момент расход раствора В увеличили до, приблизительно, 9,8 мл/мин и поддерживали таким до тех пор, пока рН не достиг величины, приблизительно, 8,7, приблизительно, 20 минут. Водную смесь, содержащую стабилизированный осадок, разделили пополам.
Первую половину водной смеси отфильтровали в воронке Бюхнера при 60°С, получив влажный отфильтрованный осадок. Влажный отфильтрованный осадок промыли деионизированной водой в объеме, равном объему водной среды в реакторе, с температурой 60°С. Затем влажный отфильтрованный осадок промыли таким же объемом раствора бикарбоната аммония, полученного путем растворения 30 грамм бикарбоната аммония на литр деионизированной воды при 60°С. Затем влажный отфильтрованный осадок промывали удвоенным объемом деионизированной воды при 60°С. Полученный влажный отфильтрованный осадок диспергировали в деионизированной воде, получив суспензию, содержащую, примерно, 10% вес. твердой фазы. Суспензию подвергли распылительной сушке и получили сухой порошок. Высушенный распылительной сушкой порошок обжигали при 900°С в течение 2 часов, после чего исследовали. После обжига при 900°С в течение 2 часов составной оксид подвергли обжигу при более высоких температурах для дальнейших исследований. Аналитические данные для этого образца обозначены «рН 5,5».
Вторую половину водной смеси, содержащей стабилизированный осадок, нагрели и выдержали при температуре, приблизительно, 95°С 2 часа, после чего отфильтровали, промыли, подвергли распылительной сушке и обжигу, как описано выше. Аналитические данные для этого образца обозначены «рН 5,5*». Данные TPR для образцов рН 5,5 и рН 5,5* после обжига при 900°С в течение 2 часов приведены на фиг. 1 в сравнении с обычным образцом, полученным путем последовательного осаждения (например, в соответствии с публикацией РСТ № WO 2012/067654).
Пример 2
Составной оксид примера 2 содержал Al2O3, СеО2, ZrO2, La2O3 и Y2O3. Этот составной оксид изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что расходы растворов А и В регулировали так, чтобы поддерживать рН равным 4,0 во время их соединения. Аналитические данные для этих образцов обозначены «рН 4,0» и «рН 4,0*».
Пример 3
Составной оксид примера 3 содержал Al2O3, СеО2, ZrO2, La2O3 и Y2O3. Этот составной оксид изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что расходы растворов А и В регулировали так, чтобы поддерживать рН равным 5,0 во время их соединения. Аналитические данные для этих образцов обозначены «рН 5,0» и «рН 5,0*». Данные TPR для образцов рН 5,0 и рН 5,0* после обжига при 900°С в течение 2 часов приведены на фиг. 1.
Пример 4
Составной оксид примера 4 содержал Al2O3, СеО2, ZrO2, La2O3 и Y2O3. Этот составной оксид изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что расходы растворов А и В регулировали так, чтобы поддерживать рН равным 6,0 во время их соединения. Аналитические данные для этих образцов обозначены «рН 6,0» и «рН 6,0*».
Пример 5
Составной оксид примера 5 содержал Al2O3, СеО2, ZrO2, La2O3 и Y2O3. Этот составной оксид изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что расходы растворов А и В регулировали так, чтобы поддерживать рН равным 6,5 во время их соединения. Аналитические данные для этих образцов обозначены «рН 6,5» и «рН 6,5*».
Пример 6
Составной оксид примера 6 содержал Al2O3, СеО2, ZrO2, La2O3 и Y2O3. Этот составной оксид изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что расходы растворов А и В регулировали так, чтобы поддерживать рН равным 7,0 во время их соединения. Аналитические данные для этих образцов обозначены «рН 7,0» и «рН 7,0*».
Сравнительный пример 7
Составной оксид примера 7 содержал Al2O3, СеО2, ZrO2, La2O3 и Y2O3. Этот составной оксид изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что раствор В добавляли в кислый раствор прекурсоров А непосредственно с целью постепенного повышения рН до 8,8 во время их соединения. Аналитические данные для этих образцов обозначены «переменный рН» и «переменный рН*».
Пример 8
Составной оксид примера 8 содержал Al2O3, СеО2, ZrO2, La2O3 и Y2O3. Этот составной оксид изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что температуру во время всего процесса осаждения поддерживали равной 40°С, а не 65°С. Аналитические данные для этих образцов обозначены «рН 5,5-40°С» и «рН 5,5-40°С *».
Таблица 1А
| рН | рН 4,0 | рН 4,0* | рН 5,0 | рН 5,0* | рН 5,5 | рН 5,5* |
| SA-90°C (м2/г) | 51 | 41 | 15 | 33 | 65 | 71 |
| PV-90°C (см3/г) | 0,16 | 0,28 | 0,13 | 0,21 | 0,30 | 0,45 |
| Xsize-90°C (нм) | 4,9 | 5,4 | 5,0 | 5,8 | 4,7 | 5,4 |
| SA-110°C (м2/г) | 7 | 19 | 4 | 14 | 20 | 30 |
| Xsize-110°C (нм) | 13,9 | 16,5 | 12,9 | 16,5 | 11,6 | 15,8 |
| SA-120°C (м2/г) | 4 | 9 | 2 | 8 | 11 | 14 |
Таблица 1В
| рН | рН 6,0 | рН 6,0* | рН 6,5 | рН 6,5* | рН 7,0 | рН 7,0* |
| SA-90°C (м2/г) | 63 | 75 | 72 | 86 | 48 | 53 |
| PV-90°C (см3/г) | 0,27 | 0,56 | 0,36 | 0,52 | 0,28 | 0,31 |
| Xsize-90°C (нм) | 4,8 | 5,4 | 4,7 | 5,2 | 7,3 | 7,0 |
| SA-110°C (м2/г) | 21 | 30 | 25 | 35 | 16 | 14 |
| Xsize-110°C (нм) | 12,7 | 15,1 | 12,5 | 14,7 | 21,2 | 21,7 |
| SA-120°C (м2/г) | 12 | 15 | 14 | 17 | 3 | 1 |
Таблица 1С
| рН | рН 5,5-40°С | рН 5,5-40°С* | Переменный | Переменный* |
| SA-90°C (м2/г) | 19 | 30 | 52 | 64 |
| PV-900 (см3/г) | 0,11 | 0,19 | 0,18 | 0,47 |
| Xsize-90°C (нм) | 4,8 | 5,0 | 5,0 | 6,7 |
| SA-110°C (м2/г) | 3 | 13 | 11 | 26 |
| Xsize-110°C (нм) | 11,6 | 12,5 | 13,2 | 13,5 |
| SA-120°C (м2/г) | 3 | 9 | 6 | 14 |
Отметим, что * означает дополнительную стадию нагревания во время получения составного оксида.
Claims (31)
1. Способ производства неорганического составного оксида, при этом способ включает:
объединение за время, по меньшей мере, 5 минут кислой композиции прекурсоров и основной композиции с получением композиции осадка, имеющей значение рН между 5 и 6,75, при этом, кислая композиция прекурсоров содержит прекурсор оксида алюминия, прекурсор оксида церия, прекурсор оксида циркония и, необязательно, прекурсоры одной или нескольких легирующих добавок, и где рН композиции осадка на стадии объединения не изменяется более, чем на 0,25;
стабилизацию осадка путем повышения рН композиции осадка до величины от 8 до 10;
обжиг стабилизированного осадка с получением неорганического составного оксида; и
отделение стабилизированного осадка;
промывку стабилизированного осадка; и
сушку стабилизированного осадка.
2. Способ по п. 1, в котором рН на стадии объединения поддерживают путем регулирования расхода кислой композиции прекурсоров, основной композиции или и той, и другой.
3. Способ по п. 1, в котором рН на стадии объединения поддерживают путем регулирования концентрации кислой композиции прекурсоров, основной композиции или и той, и другой.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором кислую композицию прекурсоров и основную композицию объединяют при рН от 5,5 до 6,5 за время от 5 до 120 минут.
5. Способ по п. 4, в котором кислую композицию прекурсоров и основную композицию объединяют при рН от 5,5 до 6,5 за время от 30 до 90 минут.
6. Способ по п.4, в котором кислую композицию прекурсоров и основную композицию объединяют при постоянном рН, равном 6,5, за время от 5 до 120 минут.
7. Способ по п.4, в котором кислую композицию прекурсоров и основную композицию объединяют при постоянном рН, равном 6,5, за время от 30 до 90 минут.
8. Способ по п.1, в котором рН композиции осадка на стадии объединения не изменяется более чем на 0,1.
9. Способ по любому из пп. 1-3, в котором кислую композицию прекурсоров и основную композицию объединяют при температуре от 50°С до 200°С.
10. Способ по любому из пп. 1-3, в котором осадок стабилизируют путем повышения рН композиции осадка до величины от 8 до 9.
11. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно включающий нагревание композиции осадка до температуры от 50°С до 200°С на период времени от 15 минут до 6 часов.
12. Способ по любому из пп. 1-3, в котором осадок обжигают при температуре от 600 до 1100°С в течение времени от 2 до 4 часов.
13. Способ по любому из пп. 1-3, в котором композиция прекурсоров содержит прекурсор одной иди нескольких легирующих добавок, выбранный из иттрий-содержащего прекурсора, лантан-содержащего прекурсора, неодим-содержащего прекурсора, празеодим-содержащего прекурсора, гадолиний-содержащего прекурсора или их смесей.
14. Способ по любому из пп. 1-3, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется удельной площадью поверхности по БЭТ, по меньшей мере, 70 м2/г, объемом пор, по меньшей мере, 0,45 см3/г или и тем, и другим.
15. Способ по любому из пп. 1-3, в котором неорганический составной оксид после искусственного старения при 1200°С в течение 5 часов испытывает минимальное отделение фазы оксида церия-циркония, измеряемое по отсутствию раздвоения пика рентгенодифракционного (XRD) спектра.
16. Способ по любому из пп. 1-3, в котором неорганический составной оксид после искусственного старения при 1100°С в течение 5 часов характеризуется удельной площадью поверхности кристаллитов оксида церия-циркония, по меньшей мере, 30 м2/г и размером кристаллитов менее 16 нм или и тем, и другим.
17. Способ по любому из пп. 1-3, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется максимальной температурой восстанавливаемости менее 570°С, измеренной методом термопрограммированного восстановления (TPR) при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
18. Способ по п. 17, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется максимальной температурой восстанавливаемости менее 540°С, измеренной методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
19. Способ по любому из пп. 1-3, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется началом восстановления оксида церия при температуре менее 300°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
20. Способ по п.19, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется началом восстановления оксида церия при температуре менее220°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
21. Способ по любому из пп. 1-3, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется шириной на половине высоты пика TPR менее 75°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
22. Способ по п.21, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется шириной на половине высоты пика TPR менее 60°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
23. Способ по п.21, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется шириной на половине высоты пика TPR менее 50°С при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
24. Способ по любому из пп. 1-3, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется абсолютной восстанавливаемостью оксида церия, по меньшей мере, 75% при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
25. Способ по п.24, в котором неорганический составной оксид после обжига при 900°С в течение 2 часов характеризуется абсолютной восстанавливаемостью оксида церия, по меньшей мере, 85% при измерении методом TPR при скорости нагревания 10°С/мин в потоке 30 мл/мин 10% Н2 в аргоне.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361920183P | 2013-12-23 | 2013-12-23 | |
| US61/920,183 | 2013-12-23 | ||
| PCT/US2014/072179 WO2015100339A1 (en) | 2013-12-23 | 2014-12-23 | Inorganic composite oxides and methods of making the same |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016130104A RU2016130104A (ru) | 2018-01-30 |
| RU2016130104A3 RU2016130104A3 (ru) | 2018-05-24 |
| RU2698674C2 true RU2698674C2 (ru) | 2019-08-28 |
Family
ID=53479658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016130104A RU2698674C2 (ru) | 2013-12-23 | 2014-12-23 | Неорганические составные оксиды и способы их производства |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10239045B2 (ru) |
| EP (1) | EP3087043A4 (ru) |
| JP (1) | JP6698030B2 (ru) |
| KR (1) | KR20160101943A (ru) |
| CN (1) | CN105873882B (ru) |
| MX (1) | MX2016008195A (ru) |
| RU (1) | RU2698674C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015100339A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3436409B1 (en) * | 2016-04-01 | 2024-05-29 | Pacific Industrial Development Corporation | Method of making mesoporous zirconium-based mixed oxides and product obtained thereby |
| RU2758439C1 (ru) * | 2020-10-22 | 2021-10-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Скандийсодержащий глинозем и способ его получения |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279311C2 (ru) * | 2000-03-28 | 2006-07-10 | УМИКОРЕ АГ унд Ко. КГ. | Однослойный высокоэффективный катализатор для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и способ его приготовления (варианты) |
| RU2404855C2 (ru) * | 2006-05-15 | 2010-11-27 | Родиа Операсьон | Композиция на основе оксидов циркония, церия, лантана и иттрия, гадолиния или самария, с высокой удельной поверхностью и способностью к восстановлению, способ получения и применение в качестве катализатора |
| WO2012067654A1 (en) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | Rhodia Operations | Porous inorganic composite oxide |
| US20130108530A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for producing ceria-zirconia-alumina composite oxides and applications thereof |
| RU2502561C1 (ru) * | 2012-11-28 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Способ приготовления катализатора для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и катализатор, полученный этим способом |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63503535A (ja) * | 1986-06-17 | 1988-12-22 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼイション | ジルコニアの生成方法 |
| FR2714370B1 (fr) * | 1993-12-24 | 1996-03-08 | Rhone Poulenc Chimie | Précurseur d'une composition et composition à base d'un oxyde mixte de cérium et de zirconium, procédé de préparation et utilisation. |
| JP3265534B2 (ja) * | 1999-01-18 | 2002-03-11 | 株式会社豊田中央研究所 | 排ガス浄化用触媒 |
| US6335305B1 (en) * | 1999-01-18 | 2002-01-01 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Catalyst for purifying exhaust gas |
| EP1172139B1 (en) | 2000-07-14 | 2006-10-11 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Catalyst for purifying exhaust gas |
| CN1264606C (zh) * | 2003-12-12 | 2006-07-19 | 天津化工研究设计院 | 一种铈基稀土复合氧化物材料的制法及用途 |
| GB0428555D0 (en) * | 2004-12-30 | 2005-02-09 | Magnesium Elektron Ltd | Composite material for automotive catalyst applications and method of manufacturing |
| FR2897609B1 (fr) * | 2006-02-17 | 2009-01-16 | Rhodia Recherches & Tech | Composition a base d'oxydes de zirconium, de cerium, d'yttrium, de lanthane et d'une autre terre rare, procede de preparation et utilisation en catalyse |
| FR2917646B1 (fr) * | 2007-06-20 | 2011-06-03 | Anan Kasei Co Ltd | Oxyde mixte a haute surface specifique de cerium et d'autre terre rare, procede de preparation et utilisation en catalyse |
| FR2926075B1 (fr) * | 2008-01-09 | 2010-08-13 | Rhodia Operations | Composition a base d'oxyde de zirconium, d'oxyde d'yttrium et d'oxyde de tungstene, procede de preparation et utilisation comme catalyseur ou support de catalyseur. |
| US9889428B2 (en) * | 2011-07-14 | 2018-02-13 | Treibacher Industrie Ag | Ceria zirconia alumina composition with enhanced thermal stability |
| DE102011107702A1 (de) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | Sasol Germany Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Kompositen aus Aluminiumoxid und Cer-/Zirkonium-Mischoxiden |
| US9295978B2 (en) * | 2012-02-15 | 2016-03-29 | Basf Corporation | Catalyst and method for the direct synthesis of dimethyl ether from synthesis gas |
-
2014
- 2014-12-23 WO PCT/US2014/072179 patent/WO2015100339A1/en active Application Filing
- 2014-12-23 RU RU2016130104A patent/RU2698674C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2014-12-23 JP JP2016560882A patent/JP6698030B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2014-12-23 KR KR1020167017270A patent/KR20160101943A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-12-23 US US15/106,486 patent/US10239045B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-12-23 MX MX2016008195A patent/MX2016008195A/es unknown
- 2014-12-23 EP EP14874554.0A patent/EP3087043A4/en not_active Withdrawn
- 2014-12-23 CN CN201480070724.1A patent/CN105873882B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279311C2 (ru) * | 2000-03-28 | 2006-07-10 | УМИКОРЕ АГ унд Ко. КГ. | Однослойный высокоэффективный катализатор для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и способ его приготовления (варианты) |
| RU2404855C2 (ru) * | 2006-05-15 | 2010-11-27 | Родиа Операсьон | Композиция на основе оксидов циркония, церия, лантана и иттрия, гадолиния или самария, с высокой удельной поверхностью и способностью к восстановлению, способ получения и применение в качестве катализатора |
| WO2012067654A1 (en) * | 2010-11-16 | 2012-05-24 | Rhodia Operations | Porous inorganic composite oxide |
| US20130108530A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Johnson Matthey Public Limited Company | Process for producing ceria-zirconia-alumina composite oxides and applications thereof |
| RU2502561C1 (ru) * | 2012-11-28 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Способ приготовления катализатора для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и катализатор, полученный этим способом |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016130104A (ru) | 2018-01-30 |
| RU2016130104A3 (ru) | 2018-05-24 |
| JP6698030B2 (ja) | 2020-05-27 |
| KR20160101943A (ko) | 2016-08-26 |
| US20170001173A1 (en) | 2017-01-05 |
| EP3087043A4 (en) | 2017-08-30 |
| CN105873882A (zh) | 2016-08-17 |
| CN105873882B (zh) | 2019-05-14 |
| EP3087043A1 (en) | 2016-11-02 |
| WO2015100339A8 (en) | 2016-07-14 |
| JP2017502917A (ja) | 2017-01-26 |
| MX2016008195A (es) | 2017-03-06 |
| WO2015100339A1 (en) | 2015-07-02 |
| US10239045B2 (en) | 2019-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2606505C2 (ru) | Пористый неорганический композитный оксид | |
| JP6324953B2 (ja) | 酸素貯蔵用の混合金属酸化物の複合体 | |
| RU2698675C2 (ru) | Неорганический оксидный материал | |
| KR101431919B1 (ko) | 비다공도를 갖는, 산화세륨 및 산화지르코늄을 포함하는 조성물, 그의 제조 방법 및 촉매작용에서의 그의 용도 | |
| US8629077B2 (en) | Rare earth alumina particulate manufacturing method and application | |
| KR101472242B1 (ko) | 다공질 알루미나 재료 및 그 제조 방법, 및 촉매 | |
| RU2615991C2 (ru) | Подложка катализатора из оксида алюминия, устойчивая к сере | |
| KR20100120194A (ko) | 알루미나 또는 옥시수산화 알루미늄 지지체 상의 산화 지르코늄, 산화 티타늄 또는 혼합된 산화 지르코늄 티타늄 기재 조성물, 제조 방법 및 촉매로서의 용도 | |
| US20080242536A1 (en) | Metal Oxide with High Thermal Stability and Preparing Method Thereof | |
| RU2698674C2 (ru) | Неорганические составные оксиды и способы их производства | |
| JP4972868B2 (ja) | 表面修飾されたセリア・ジルコニア系水和酸化物、その酸化物及びそれらの製造方法並びに用途 | |
| JPWO2008004452A1 (ja) | 酸素貯蔵材料 | |
| JP2006256911A (ja) | セリア・ジルコニア系酸化物の製造方法 | |
| JP2005170775A (ja) | 酸化物粉末及びその製造方法並びに排気ガス浄化用触媒 | |
| CN110545910B (zh) | Nox捕集催化剂载体材料组合物 | |
| CN118354976A (zh) | 铝基和锆基混合氧化物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201224 |