RU2755558C2 - Method for the synthesis of a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides - Google Patents

Method for the synthesis of a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides Download PDF

Info

Publication number
RU2755558C2
RU2755558C2 RU2019139970A RU2019139970A RU2755558C2 RU 2755558 C2 RU2755558 C2 RU 2755558C2 RU 2019139970 A RU2019139970 A RU 2019139970A RU 2019139970 A RU2019139970 A RU 2019139970A RU 2755558 C2 RU2755558 C2 RU 2755558C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zirconium
suspension
lanthanum
cerium
possibly
Prior art date
Application number
RU2019139970A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019139970A (en
RU2019139970A3 (en
Inventor
Полина Анатольевна Берескина
Максим Алексеевич Машковцев
Владимир Николаевич Рычков
Антон Васильевич Пономарев
Анна Александровна Гурьянова
Полина Александровна Солодовникова
Евгений Олегович Бакшеев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2019139970A priority Critical patent/RU2755558C2/en
Publication of RU2019139970A publication Critical patent/RU2019139970A/en
Publication of RU2019139970A3 publication Critical patent/RU2019139970A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2755558C2 publication Critical patent/RU2755558C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/066Zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G25/00Compounds of zirconium
    • C01G25/02Oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to methods for producing composite powder materials by hydrometallurgical method, namely, to compositions based on stabilized aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides, which can be used as carriers of the catalytically active phase in an automotive catalytic unit. A method for synthesizing a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides includes the preparation of an aqueous suspension of cerium, zirconium and possibly yttrium or lanthanum hydroxides with a pH of 7 to 10 with the addition of ammonia at room temperature, the preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxides and possibly zirconium or lanthanum at room temperature. Next, the resulting suspensions are mixed at room temperature to produce a total suspension. The precipitate is separated from the mother liquor and isopropyl alcohol is injected. The mixture is dried and burnt. Before separating the precipitate from the mother liquor, the total suspension is ground so that the D90 value is less than 9.5 mcm, or subjected to hydrothermal treatment at a temperature above 110°C with the duration of 0 hours or more.
EFFECT: increase in the thermal stability of the surface of the particles of the composite powder material is provided.
8 cl, 1 dwg, 6 ex

Description

Изобретение относится к способам получения композиционных порошковых материалов гидрометаллургическим способом, а именно к композициям на основе стабилизированного оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония, которые могут быть применены как носители каталитически активной фазы в автомобильном каталитическом блоке. The invention relates to methods for producing composite powder materials by a hydrometallurgical method, in particular to compositions based on stabilized alumina and a solid solution of cerium and zirconium oxides, which can be used as carriers of a catalytically active phase in an automotive catalytic unit.

Под стабилизированным оксидом алюминия здесь и далее понимают оксид алюминия с добавками редкоземельных элементов (РЗЭ), у которого температура фазового перехода с образованием корунда смещается в область температур более 1100оС. Рекомендации по виду стабилизирующего РЗЭ и его количеству можно найти, например, в статьях [Patel K. Structural Effects of Lanthanide Dopants on Alumina / Ketan Patel, Victoria Blair, Justin Douglas, Qilin Dai, Yaohua Liu, Shenqiang Ren, Raymond Brennan // Scientific Reports 2017, 1-9] и [Yang J. Rapid preparation process, structure and thermal stability of lanthanum doped alumina aerogels with a high specific surface area / Jingfeng Yang, Qihua Wang, Tingmei Wang, Yongmin Liangc // RSC Advances 6, 2016, 26271-26279 ].Hereinafter, stabilized aluminum oxide is understood to mean aluminum oxide with additions of rare earth elements (REE), in which the phase transition temperature with the formation of corundum shifts to a temperature range of more than 1100 ° C. Recommendations on the type of stabilizing REE and its amount can be found, for example, in the articles [Patel K. Structural Effects of Lanthanide Dopants on Alumina / Ketan Patel, Victoria Blair, Justin Douglas, Qilin Dai, Yaohua Liu, Shenqiang Ren, Raymond Brennan // Scientific Reports 2017, 1-9] and [Yang J. Rapid preparation process, structure and thermal stability of lanthanum doped alumina aerogels with a high specific surface area / Jingfeng Yang, Qihua Wang, Tingmei Wang, Yongmin Liangc // RSC Advances 6, 2016 , 26271-26279].

Смесь стабилизированного оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония широко применяется как носитель каталитически-активной фазы, который позволяет одновременно конвертировать газы СО, НСх и NOх до безопасных для окружающей среды соединений. Стабилизированный оксид алюминия в такой системе обеспечивает высокие значения удельной поверхности носителя, а твердый раствор оксидов церия-циркония позволяет сгладить отклонения соотношения воздух/топливо в каталитическом блоке от наиболее благоприятного значения для одновременной конверсии газов СО, НСх и NOх.A mixture of stabilized alumina and a solid solution of cerium and zirconium oxides is widely used as a carrier of a catalytically active phase, which simultaneously converts CO, HCx, and NOx gases to environmentally friendly compounds. Stabilized alumina in such a system provides high values of the specific surface area of the support, and the solid solution of cerium-zirconium oxides makes it possible to smooth out the deviations of the air / fuel ratio in the catalytic unit from the most favorable value for the simultaneous conversion of CO, HCx, and NOx gases.

Традиционно такая смесь готовиться механическим смешением порошковых материалов двух веществ с водой в общей суспензии с последующей стадией размола частиц порошков. Однако, подобный подход не позволяет предотвращать спекание частиц одного вещества в общей системе, что приводит к деградации значений каталитической активности после работы катализатора при температурах эксплуатации более 1000оС. В последнее десятилетие получил значимое развитие метод, направленный на предотвращение подобного негативного эффекта, а именно использование композиционного порошкового материала, где первичные частицы или кристаллиты двух веществ однородно распределены относительно друг друга. Такой подход позволяет создавать так называемый «диффузионный барьер», когда первичные частицы одного вещества окружают частицу другого вещества и предотвращают диффузию. Благодаря наличию «диффузионного барьера» поверхность носителя каталитически-активной фазы более термически стабильна, поэтому происходит менее значимое падение каталитической активности автомобильного каталитического блока.Traditionally, such a mixture is prepared by mechanical mixing of powder materials of two substances with water in a common suspension, followed by a stage of grinding the powder particles. However, this approach does not allow to prevent the sintering of particles of one substance in the common system, which leads to degradation of the catalytic activity values after the catalyst is operated at operating temperatures of more than 1000 ° C. In the last decade, a method has been significantly developed aimed at preventing such a negative effect, namely, the use of a composite powder material, where the primary particles or crystallites of two substances are uniformly distributed relative to each other. This approach allows you to create a so-called "diffusion barrier", when the primary particles of one substance surround a particle of another substance and prevent diffusion. Due to the presence of a "diffusion barrier", the surface of the carrier of the catalytically active phase is more thermally stable, therefore, a less significant drop in the catalytic activity of the automotive catalytic unit occurs.

Существует несколько подходов к синтезу такого композиционного порошкового материала на основе оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония. Один из них основан на одновременном осаждении гидроксидов всех компонентов композита, особенно эффективны методы, предусматривающие организацию процесса синтеза таким образом, что частицы гидроксидов формируемся при постоянном значении рН реакционной среды. Например, способ, описанный в RU 2698674, содержит следующие стадии: а) приведение в контакт кислого раствора прекурсоров (раствор солей алюминия, церия, циркония и других РЗЭ) и основного раствора при постоянном значении рН, равным 5 – 6,75, регулируя расход и/или концентрации кислого раствора, основного раствора или двух растворов одновременно, время осаждения может составлять от 5 до 120 минут; б) стабилизация осадка повышением значения рН до значения 8 -9; в) обжиг при температуре 600 – 1100оС 2 – 4 часа. Дополнительной стадией может быть нагрев от 50 до 200оС осаждаемого или осажденного осадка от 15 минут до 6 часов. There are several approaches to the synthesis of such a composite powder material based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides. One of them is based on the simultaneous precipitation of hydroxides of all components of the composite; methods that provide for the organization of the synthesis process in such a way that hydroxide particles are formed at a constant pH of the reaction medium are especially effective. For example, the method described in RU 2698674 contains the following steps: a) contacting an acidic solution of precursors (a solution of salts of aluminum, cerium, zirconium and other REE) and a basic solution at a constant pH value equal to 5-6.75, adjusting the flow rate and / or the concentration of an acidic solution, a basic solution or two solutions at the same time, the settling time can be from 5 to 120 minutes; b) stabilization of the sediment by increasing the pH value to a value of 8 -9; c) firing at a temperature of 600 - 1100 ° C for 2 - 4 hours. An additional stage can be heating from 50 to 200 ° C of the precipitated or precipitated sediment from 15 minutes to 6 hours.

Способ US 2011/0183840 состоит из следующих этапов: приготовление водного раствора солей металлов; приведения в контакт указанного раствора и основания таким образом, что рН в реакционном объеме остается постоянным (изменяется менее, чем на 0,5 единиц) и устанавливается выше значения 8,5 и ниже 10,5 (предпочтительно 10); дополнительной стадии нагрева осадка (в маточном растворе или предварительно промытого), где рН доведено до значения от 8 до 10,5 при температуре, равной или выше 60оС; отделения от маточного раствора; сушки и обжига. Method US 2011/0183840 consists of the following steps: preparation of an aqueous solution of metal salts; bringing the specified solution and base into contact in such a way that the pH in the reaction volume remains constant (changes by less than 0.5 units) and is set above 8.5 and below 10.5 (preferably 10); an additional stage of heating the precipitate (in mother liquor or pre-washed), where the pH is adjusted to a value from 8 to 10.5 at a temperature equal to or higher than 60 ° C; separation from the mother liquor; drying and roasting.

Способ, описанный в RU 2590162, одержит следующие стадии: а) приготовление суспензии бемита (модифицированного органическими соединениями) с рН от 8 до 11,5; б) приготовление водного раствора остальных металлов; в) объединение суспензии и общего раствора при температурах от 5 до 95оС, предпочтительно от 80 до 95оС, или добавлением основной суспензии в кислый раствор с доведением рН до 8,5-10, или добавлением кислого раствора в основную суспензию с доведением рН до 8,5-10, или одновременное дозирование кислого раствора и аммиака в суспензию так, что рН остается постоянным 8,5-10; г) промывка; д) возможная гидротермальная обработка при температуре более 90оС и времени более 1 часа; е) отделение осадка от маточного раствора, промывка; ж) сушка и обжиг.The method described in RU 2590162 includes the following stages: a) preparation of a suspension of boehmite (modified with organic compounds) with a pH of 8 to 11.5; b) preparation of an aqueous solution of the remaining metals; c) combining the suspension and the total solution at temperatures from 5 to 95 ° C, preferably from 80 to 95 ° C, or by adding the basic suspension to the acidic solution to bring the pH to 8.5-10, or by adding an acidic solution to the basic suspension to adjust the pH to 8, 5-10, or simultaneous dosing of the acidic solution and ammonia into the suspension so that the pH remains constant at 8.5-10; d) flushing; e) possible hydrothermal treatment at a temperature of more than 90 ° C and a time of more than 1 hour; f) separation of the sediment from the mother liquor, washing; g) drying and firing.

Другая группа методов предусматривает объединение полученных раздельно суспензий гидроксидов компонентов композита, совместную фильтрацию и термическую обработку. В качестве прототипа выбран способ, описанный в RU 2608741, который содержит следующие стадии: а) приготовление водной суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре в присутствии Н2О2, б) приготовление водной суспензии гидроксида алюминия при комнатной температуре, в) смешение полученных суспензий при комнатной температуре; г) отделение от маточного раствора и введение поверхностно-активного вещества; д) сушку и обжиг. Another group of methods provides for the combination of separately obtained suspensions of hydroxides of the composite components, joint filtration and heat treatment. As a prototype, the method described in RU 2608741 was chosen, which contains the following stages: a) preparation of an aqueous suspension of cerium, zirconium hydroxides, possibly other metals from REE with a pH of 7 to 10 by adding ammonia at room temperature in the presence of H 2 O 2 , b) preparing an aqueous suspension of aluminum hydroxide at room temperature, c) mixing the resulting suspensions at room temperature; d) separation from the mother liquor and introduction of a surfactant; e) drying and firing.

Техническая проблема, на решение которой направленно изобретение, заключается в необходимости повышения каталитической активности систем нейтрализации выхлопных газов автомобильного транспорта, функционирующих при высоких температурах.The technical problem to be solved by the invention is the need to increase the catalytic activity of systems for neutralizing exhaust gases from motor vehicles operating at high temperatures.

Технический результат предложенного изобретения – более термически стабильная поверхность частиц композиционного порошкового материала на основе оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония, то есть более высокие значения удельной поверхности после обработки при температуре 1100оС.The technical result of the proposed invention is a more thermally stable surface of the particles of a composite powder material based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides, that is, higher values of the specific surface area after processing at a temperature of 1100 o C.

Технический результат достигается за счет совокупности явлений: точного контроля количества добавки стабилизатора в стабилизированном оксиде алюминия на этапе синтеза его гидроксида, что позволяет добиться его высокой термической стабильности, и создания «диффузионного барьера» при совместной обработке суспензий гидроксидов алюминия и церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ. В качестве такой совместной обработке суспензий гидроксидов можно использовать и помол суспензии, и её гидротермальную обработку, и совокупность гидротермальной обработки и помола.The technical result is achieved due to a combination of phenomena: precise control of the amount of stabilizer additive in stabilized aluminum oxide at the stage of synthesis of its hydroxide, which makes it possible to achieve its high thermal stability, and the creation of a "diffusion barrier" during the joint processing of suspensions of aluminum and cerium hydroxides, zirconium, possibly other metals from REE. As such a joint treatment of hydroxide suspensions, it is possible to use both the grinding of the suspension, and its hydrothermal treatment, and the combination of hydrothermal treatment and grinding.

Один из способов синтеза композиции на основе оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония содержит стадии приготовления водной суспензии гидроксида алюминия с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре, приготовления водной суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре, смешения суспензии гидроксида алюминия и суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ с получением общей суспензии, помола общей суспензии так, чтобы значение D90 принадлежало интервалу от 6 до 10 мкм, отделения осадка от маточного раствора из общей суспензии, введения изопропилового спирта, сушки и обжига.One of the methods for synthesizing a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides contains the steps of preparing an aqueous suspension of aluminum hydroxide with a pH of 7 to 10 by adding ammonia at room temperature, preparing an aqueous suspension of cerium, zirconium hydroxides, and possibly other metals from REE with pH from 7 to 10 by adding ammonia at room temperature, mixing a suspension of aluminum hydroxide and a suspension of hydroxides of cerium, zirconium, possibly other metals from REE to obtain a total suspension, grinding the total suspension so that the D90 value belongs to the range from 6 to 10 μm, separation sediment from the mother liquor from the total suspension, the introduction of isopropyl alcohol, drying and roasting.

Другой способ синтеза композиции на основе оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония содержит стадии приготовления водной суспензии гидроксида алюминия с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре, приготовления водной суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре, смешения суспензии гидроксида алюминия и суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ с получением общей суспензии, гидротермальной обработки общей суспензии при температуре выше 110оС от 0 часов и более, отделения осадка от маточного раствора из общей суспензии, введения изопропилового спирта, сушки и обжига.Another method for synthesizing a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides contains the steps of preparing an aqueous suspension of aluminum hydroxide with a pH of 7 to 10 by adding ammonia at room temperature, preparing an aqueous suspension of cerium, zirconium hydroxides, and possibly other metals from rare earth elements with a pH from 7 to 10 with ammonia at room temperature, mixing the aluminum hydroxide slurry and the slurry hydroxides of cerium, zirconium, possibly other metals from the rare earth elements to obtain a total slurry, hydrothermal treatment, total slurry at a temperature above 110 ° C from 0 hours or more, sludge separation from the mother liquor from the total suspension, the introduction of isopropyl alcohol, drying and roasting.

Наиболее предпочтительный способ синтеза композиции на основе оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония содержит стадии приготовления водной суспензии гидроксида алюминия с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре, приготовления водной суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре, смешения суспензии гидроксида алюминия и суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ с получением общей суспензии, гидротермальной обработки общей суспензии при температуре выше 110оС от 0 часов и более, помола общей суспензии так, чтобы значение D90 принадлежало интервалу менее 9,5 мкм, отделения осадка от маточного раствора из общей суспензии, введения изопропилового спирта, сушки и обжига.The most preferred method for synthesizing a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides contains the steps of preparing an aqueous suspension of aluminum hydroxide with a pH of 7 to 10 by adding ammonia at room temperature, preparing an aqueous suspension of cerium, zirconium hydroxides, and possibly other metals from REE with pH of from 7 to 10 with ammonia at room temperature, mixing the aluminum hydroxide slurry and the slurry hydroxides of cerium, zirconium, possibly other metals from the rare earth elements to obtain a total slurry, hydrothermal treatment, total slurry at a temperature above 110 ° C from 0 hours or more, grinding total suspension so that the D90 value belongs to the interval less than 9.5 μm, separating the precipitate from the mother liquor from the total suspension, introducing isopropyl alcohol, drying and calcining.

Сущность изобретения поясняется фигурами, где изображеноThe essence of the invention is illustrated by the figures, which show

- на фиг. 1 – Таблица значений удельной поверхности образцов порошков носителя.- in Fig. 1 - Table of values of the specific surface area of the carrier powder samples.

Стадию приготовления водной суспензии гидроксида алюминия проводят любым известным в технике способом, предусматривающим приведение в контакт соединения алюминия и аммиака с образованием суспензии гидроксида алюминия. Наиболее предпочтительным вариантом реализации изобретения считается приведение в контакт соединения алюминия и аммиака с образованием суспензии гидроксида алюминия так, что значение рН суспензии принадлежит интервалу от 8 до 9 в течение всего процесса. Для получения стабилизированного оксида алюминния в контакт с аммиаком приводят не только соединения алюминия, но и соединение редкоземельного элемента. Наиболее предпочтительно вводить соединение редкоземельного элемента в мольном соотношении Al : РЗЭ = от 997:3 до 967:33. В качестве РЗЭ могут быть использованы, например, Zr или La.The step of preparing an aqueous suspension of aluminum hydroxide is carried out by any method known in the art, involving contacting a compound of aluminum and ammonia to form a suspension of aluminum hydroxide. The most preferred embodiment of the invention is to contact the aluminum compound and ammonia to form a suspension of aluminum hydroxide so that the pH of the suspension is in the range from 8 to 9 throughout the entire process. To obtain stabilized aluminum oxide, not only aluminum compounds are brought into contact with ammonia, but also a compound of a rare earth element. It is most preferable to introduce the compound of the rare earth element in a molar ratio of Al: REE = from 997: 3 to 967: 33. As REE can be used, for example, Zr or La.

Стадию приготовления водной суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ проводят любым известным в технике способом, предусматривающим приведение в контакт соединений церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ и аммиака с образованием суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ. Наиболее предпочтительным вариантом реализации изобретения считается приведение в контакт соединений церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ и аммиака с образованием суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ так, что значение рН суспензии принадлежит интервалу от 8 до 9 в течение всего процесса.The stage of preparing an aqueous suspension of cerium, zirconium hydroxides, possibly other metals from REE is carried out by any method known in the art, involving the contact of cerium, zirconium compounds, possibly other metals from REE and ammonia to form a suspension of cerium, zirconium hydroxides, possibly others metals from REE. The most preferred embodiment of the invention is the contacting of compounds of cerium, zirconium, possibly other metals from REE and ammonia with the formation of a suspension of hydroxides of cerium, zirconium, possibly other metals from REE so that the pH of the suspension belongs to the range from 8 to 9 during the whole process.

Стадию смешения суспензии гидроксида алюминия и суспензии гидроксидов церия, циркония, возможно, других металлов из РЗЭ с получением общей суспензии проводят любым известным в технике методом, предусматривающим гомогенное распределение частиц разных по составу осадков гидроксидов в объеме общей суспензии.The stage of mixing a suspension of aluminum hydroxide and a suspension of hydroxides of cerium, zirconium, possibly other metals from REE to obtain a total suspension is carried out by any method known in the art, providing for a homogeneous distribution of particles of hydroxide precipitates of different composition in the volume of the total suspension.

Стадию гидротермальной обработки общей суспензии при температуре выше 110оС длительностью от 0 часов и более проводят любым известным в технике методом, например, подвергая суспензию нагреву в закрытом сосуде типа автоклав. Скорость нагрева не является критичной. Длительности 0 часов соответствует такая организация процесса, что нагрев суспензии прекращается в тот момент, как только значение температуры суспензии становится равно выбранному для проведения гидротермальной обработки.A step of hydrothermal treatment total slurry at a temperature above 110 ° C lasting between 0 hours and more carried out by any method known in the art, e.g., subjecting the slurry heated in a closed vessel type autoclave. The heating rate is not critical. The duration of 0 hours corresponds to such an organization of the process that the heating of the suspension stops at the moment as soon as the temperature of the suspension becomes equal to that selected for the hydrothermal treatment.

Стадию помола общей суспензии так, чтобы значение D90 составляло менее 9,5 мкм. Помол можно организовать любым известным в технике методом, в частности возможно использовать ротационные диспергаторы, коллоидные мельницы, бисерные мельницы.The stage of grinding the total slurry so that the D90 value is less than 9.5 μm. Milling can be organized by any method known in the art, in particular, it is possible to use rotary dispersers, colloid mills, bead mills.

Стадии отделения осадка от маточного раствора из общей суспензии и введения изопропилового спирта проводят любым известным в технике способом, обеспечивающим попадание молекул изопропилового спирта на поверхность частиц общей суспензии. Предпочтительна такая организация процесса отделения осадка от маточного раствора из общей суспензии и введения изопропилового спирта, что жидкая фаза, соприкасающаяся с поверхностью частиц общей суспензии, представляет из себя смесь изопропилового спирта и воды с содержанием спирта большим, чем в азеотропной смеси изопропилового спирта и воды.The steps of separating the precipitate from the mother liquor from the total suspension and introducing isopropyl alcohol are carried out by any method known in the art, ensuring that isopropyl alcohol molecules hit the surface of the particles of the total suspension. It is preferable to organize the process of separating the precipitate from the mother liquor from the total suspension and introducing isopropyl alcohol such that the liquid phase in contact with the surface of the particles of the total suspension is a mixture of isopropyl alcohol and water with an alcohol content greater than that in the azeotropic mixture of isopropyl alcohol and water.

В качестве примера такого способа организации процесса отделения осадка от маточного раствора из общей суспензии и введения изопропилового спирта авторами изобретения предложена следующая последовательность операций: отделение осадка от маточного раствора из общей суспензии при помощи вакуумной фильтрации с получением влажного осадка, суспендирование влажного осадка в азеотропной смеси изопропилового спирта и воды, отделение осадка от жидкой фазы при помощи вакуумной фильтрации с получением влажного осадка, суспендирование влажного осадка в абсолютном изопропиловом спирте, отделение осадка от жидкой фазы при помощи вакуумной фильтрации, причем плотность жидкой фазы выше плотности азеотропной смеси изопропилового спирта и воды.As an example of such a method for organizing the process of separating the precipitate from the mother liquor from the general suspension and introducing isopropyl alcohol, the authors of the invention proposed the following sequence of operations: separating the precipitate from the mother liquor from the general suspension using vacuum filtration to obtain a wet precipitate, suspending the wet precipitate in an azeotropic mixture of isopropyl alcohol and water, separating the precipitate from the liquid phase using vacuum filtration to obtain a wet precipitate, suspending the wet precipitate in absolute isopropyl alcohol, separating the precipitate from the liquid phase using vacuum filtration, the density of the liquid phase being higher than the density of the azeotropic mixture of isopropyl alcohol and water.

Стадии сушки и обжига проводят для перевода гидроксидов металлов в форму оксидов с целью получения конечного порошкового продукта. Параметры сушки и обжига не являются существенными признаками изобретения и могут быть заимствованы из описания прототипа изобретения.The drying and calcining steps are carried out to convert the metal hydroxides to the oxide form in order to obtain the final powder product. The drying and firing parameters are not essential features of the invention and can be borrowed from the description of the prototype of the invention.

Авторы обнаружили, что синтез гидроксида алюминия на отдельной стадии позволяет ввести достаточное для стабилизации количество РЗЭ, тогда как при совместном синтезе гидроксидов алюминия церия, циркония и других металлов из РЗЭ стабилизации оксида алюминия после синтеза не происходит, так как РЗЭ изоморфно входят в кристаллическую решетку твердого раствора церия-циркония, а не кристаллическую решетку оксида алюминия. Стадия гидротермальной обработки позволяет за счет образования мостиковых ол- и оксо- групп более прочно связать гидроксид алюминия и гидроксид РЗЭ, что увеличивает термическую стабильность стабилизированного оксида алюминия. Также во время гидротермальной обработки происходит диффузия компонентов общей суспензии, что обеспечивает более сильное проявление эффекта «диффузионного барьера» в композиции на основе стабилизированного оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония. Помол позволяет более однородно распределить частицы двух веществ относительно друг друга, что также обеспечивает более сильное проявление эффекта «диффузионного барьера». The authors found that the synthesis of aluminum hydroxide at a separate stage makes it possible to introduce a sufficient amount of REE for stabilization, while in the joint synthesis of aluminum hydroxides of cerium, zirconium and other metals from REE, stabilization of aluminum oxide after synthesis does not occur, since REE is isomorphically included in the crystal lattice of a solid solution of cerium-zirconium, and not the crystal lattice of aluminum oxide. The stage of hydrothermal treatment makes it possible, due to the formation of bridging ol and oxo groups, to more firmly bind aluminum hydroxide and REE hydroxide, which increases the thermal stability of stabilized aluminum oxide. Also, during hydrothermal treatment, diffusion of the components of the total suspension occurs, which provides a stronger manifestation of the "diffusion barrier" effect in the composition based on stabilized alumina and a solid solution of cerium and zirconium oxides. Milling allows the particles of the two substances to be more uniformly distributed relative to each other, which also provides a stronger manifestation of the "diffusion barrier" effect.

Сущность и преимущества изобретения могут быть проиллюстрированы следующими примерами.The essence and advantages of the invention can be illustrated by the following examples.

Площадь удельной поверхности измеряли методом низкотемпературной адсорбции/десорбции азота по теории БЭТ при помощи прибора Quantochrom Nova 1200e. Чтобы оценить термическую стабильность значений удельной поверхности проводили дополнительный обжиг при 1100оС в течение 4 часов.The specific surface area was measured by the method of low-temperature adsorption / desorption of nitrogen according to the BET theory using a Quantochrom Nova 1200e instrument. To assess the thermal stability of the specific surface area, additional firing was carried out at 1100 ° C for 4 hours.

Пример 1 (Сравнительный).Example 1 (Comparative).

Приготовление водной суспензии гидроксида алюминия и гидроксида РЗЭ. В первый стакан внесли 1 дм3 водного раствора нитрата алюминия с концентрацией 50 г/дм3 в пересчете на оксид алюминия и 0,02 дм3 нитрата лантана с концентрацией 150 г/дм3 в пересчете на оксид лантана. Во второй стакан внесли 1 дм3 водного раствора аммиака с концентрацией 10 масс.%. В реактор объемом 3 дм3 внесли 0,25 дм3 воды. При активном перемешивании с помощью перистальтических насосов подавали раствор нитрата алюминия с постоянной скоростью 10 см3/мин и водный раствор аммиака дискретно при падении рН ниже значения 8,0 так, что в процессе осаждения рН равно 8,5±0,5 единицам. Осаждение вели до тех пор, пока в первом стакане не закончится раствор нитрата алюминия и нитрата лантана.Preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxide and REE hydroxide. Into the first beaker was introduced 1 dm3 of an aqueous solution of aluminum nitrate with a concentration of 50 g / dm3 in terms of aluminum oxide and 0.02 dm3 of lanthanum nitrate with a concentration of 150 g / dm3 in terms of lanthanum oxide. Into the second beaker was introduced 1 dm3 of an aqueous solution of ammonia with a concentration of 10 wt.%. 0.25 dm3 of water was introduced into a reactor with a volume of 3 dm3. With active stirring using peristaltic pumps, a solution of aluminum nitrate was fed at a constant rate of 10 cm3 / min and an aqueous solution of ammonia discretely when the pH dropped below 8.0 so that during the precipitation the pH was 8.5 ± 0.5 units. The deposition was carried out until the solution of aluminum nitrate and lanthanum nitrate ran out in the first glass.

Приготовление водной суспензии гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана. В первый стакан внесли 1 дм3 водного раствора нитратов церия, циркония, иттрия и лантана в мольном соотношении 0,4:0,5:0,05:0,05 соответственно с общей концентрацией металлов 50 г/л в пересчете на общий оксид. Во второй стакан вносят 1 дм3 водного раствора аммиака с концентрацией 10 масс.%. Перекись внесли в пятикратном избытке по отношению к содержанию церия в молях. В реактор объемом 3 дм3 внесли 0,25 дм3 воды. При активном перемешивании с помощью перистальтических насосов подавали раствор нитратов металлов с постоянной скоростью 10 см3/мин и водный раствор аммиака дискретно при падении рН ниже значения 8,0 так, что в процессе осаждения рН равно 8,5±0,5 единицам. Осаждение вели до тех пор, пока в первом стакане не закончится раствор нитратов металлов.Preparation of an aqueous suspension of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum hydroxides. Into the first beaker was added 1 dm3 of an aqueous solution of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum nitrates in a molar ratio of 0.4: 0.5: 0.05: 0.05, respectively, with a total metal concentration of 50 g / l in terms of total oxide. Into the second glass, 1 dm3 of an aqueous solution of ammonia with a concentration of 10 wt.% Is introduced. Peroxide was added in a fivefold excess in relation to the content of cerium in moles. 0.25 dm3 of water was introduced into a reactor with a volume of 3 dm3. With active stirring using peristaltic pumps, a solution of metal nitrates was fed at a constant rate of 10 cm3 / min and an aqueous solution of ammonia discretely when the pH dropped below 8.0 so that during the precipitation the pH was 8.5 ± 0.5 units. Precipitation was carried out until the solution of metal nitrates ran out in the first glass.

Суспензию гидроксида алюминия и суспензию гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана поместили в химический стакан объемом 5 дм3 и после перемешивали верхнеприводной мешалкой при скорости оборотов 500 об/мин. Так получили общую суспензию гидроксида алюминия и гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана.A suspension of aluminum hydroxide and a suspension of cerium, zirconium, yttrium, and lanthanum hydroxides were placed in a beaker with a volume of 5 dm3 and then stirred with an overhead stirrer at a speed of 500 rpm. This is how a general suspension of aluminum hydroxide and hydroxides of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum was obtained.

Отделение осадка от маточного раствора из общей суспензии осуществили при помощи вакуумной фильтрации с получением влажного осадка. Далее осадок суспендировали в азеотропной смеси изопропилового спирта и воды. После провели повторное отделение осадка от жидкой фазы при помощи вакуумной фильтрации. Полученный осадок суспендировали в абсолютном изопропиловом спирте и провели очередное отделение осадка от жидкой фазы при помощи вакуумной фильтрации. Операции фильтрации и суспендирования в абсолютном спирте проводили до тех пор, пока плотность жидкой фазы не стала выше плотности азеотропной смеси изопропилового спирта и воды.The separation of the precipitate from the mother liquor from the total suspension was carried out using vacuum filtration to obtain a wet cake. Then the precipitate was suspended in an azeotropic mixture of isopropyl alcohol and water. After that, the precipitate was again separated from the liquid phase using vacuum filtration. The resulting precipitate was suspended in absolute isopropyl alcohol and the next separation of the precipitate from the liquid phase was carried out using vacuum filtration. The operations of filtration and suspension in absolute alcohol were carried out until the density of the liquid phase became higher than the density of the azeotropic mixture of isopropyl alcohol and water.

После осадок сушили при 130℃ 2 часа, затем обжигали либо при 700℃ 2 часа.After the precipitate was dried at 130 2 hours, then fired either at 700 2 hours.

Пример 2.Example 2.

Приготовление водной суспензии гидроксида алюминия и гидроксида лантана. В первый стакан вносят 2 дм3 раствора нитрата алюминия с концентрацией 50 г/дм3 в пересчете на оксид алюминия и 0,01 дм3 раствора нитрата лантана с концентрацией 151 г/дм3 в пересчете на оксид лантана. Во второй стакан вносят 1,5 дм3 водного раствора аммиака с концентрацией 10 масс.%. В реактор объемом 5 дм3 вносят 0,5 дм3 воды. Скорость подачи кислого раствора в реактор составляет 3 см3/мин.Preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxide and lanthanum hydroxide. Into the first glass, 2 dm3 of a solution of aluminum nitrate with a concentration of 50 g / dm3 in terms of aluminum oxide and 0.01 dm3 of a solution of lanthanum nitrate with a concentration of 151 g / dm3 in terms of lanthanum oxide are introduced. Into the second beaker, 1.5 dm3 of an aqueous ammonia solution with a concentration of 10 wt.% Is introduced. 0.5 dm3 of water is introduced into a 5 dm3 reactor. The acid solution feed rate into the reactor is 3 cm3 / min.

Приготовление водной суспензии гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана и их общей суспензии проводили как в Примере 1.The preparation of an aqueous suspension of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum hydroxides and their general suspension was carried out as in Example 1.

Далее общую суспензию подвергли гидротермальной обработке при температуре 130оС в течение 10 часов в стеклянной герметичной емкости, помещенной в стальной автоклав.Further, the total suspension was subjected to hydrothermal treatment at a temperature of 130 ° C for 10 hours in a glass sealed container placed in a steel autoclave.

Отделение осадка от маточного раствора из общей суспензии и введение изопропилового спирта, сушку и обжиг проводили как в Примере 1.The separation of the precipitate from the mother liquor from the total suspension and the introduction of isopropyl alcohol, drying and firing were carried out as in Example 1.

Пример 3.Example 3.

Приготовление водной суспензии гидроксида алюминия и гидроксида лантана, водной суспензии гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана и их общей суспензии проводили как в Примере 1.The preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxide and lanthanum hydroxide, an aqueous suspension of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum hydroxides and their general suspension was carried out as in Example 1.

Далее общую суспензию подвергли помолу в бисерной мельнице при помощи корундовых мелющих тел диаметром 1 мм при скорости вращения вала 5000 об/мин. Раз в 15 минут процесс останавливали и измеряли значение D90 при помощи метода лазерной дифракции. Процесс считали завершенным, как только измеренное значение D90 становилось менее 9,5 мкм по результатам трех параллельных измерений.Next, the total suspension was milled in a bead mill using corundum grinding bodies with a diameter of 1 mm at a shaft rotation speed of 5000 rpm. The process was stopped every 15 minutes and the D90 value was measured using the laser diffraction method. The process was considered complete as soon as the measured D90 value became less than 9.5 μm based on the results of three parallel measurements.

Отделение осадка от маточного раствора из общей суспензии и введение изопропилового спирта, сушку и обжиг проводили как в Примере 1.The separation of the precipitate from the mother liquor from the total suspension and the introduction of isopropyl alcohol, drying and firing were carried out as in Example 1.

Пример 4.Example 4.

Приготовление водной суспензии гидроксида алюминия и гидроксида циркония. В первый стакан вносят 2 дм3 водного раствора нитрата алюминия с концентрацией 50 г/л в пересчете на оксид алюминия. В первый стакан вносят дополнительно 0,16 дм3 раствора нитрата циркония с концентрацией 320 г/л в пересчете на оксид циркония. Во второй стакан вносят 1,5 дм3 водного раствора аммиака с концентрацией 10 масс.%. В реактор объемом 5 дм3 вносят 0,5 дм3 воды. При активном перемешивании с помощью перистальтических насосов подают раствор нитрата алюминия с постоянной скоростью 10 см3/мин и водный раствор аммиака с изменяемой скоростью так, что в процессе осаждения рН принадлежит интервалу от 7 до 10 единиц. Осаждение ведут до тех пор, пока в первом стакане не закончится раствор нитрата алюминия.Preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxide and zirconium hydroxide. Into the first beaker is introduced 2 dm3 of an aqueous solution of aluminum nitrate with a concentration of 50 g / l in terms of aluminum oxide. An additional 0.16 dm3 of a solution of zirconium nitrate with a concentration of 320 g / l in terms of zirconium oxide is added to the first beaker. Into the second beaker, 1.5 dm3 of an aqueous ammonia solution with a concentration of 10 wt.% Is introduced. 0.5 dm3 of water is introduced into a 5 dm3 reactor. With active stirring using peristaltic pumps, a solution of aluminum nitrate is fed at a constant rate of 10 cm3 / min and an aqueous ammonia solution at a variable rate so that during the precipitation process the pH belongs to the range from 7 to 10 units. Precipitation is carried out until the aluminum nitrate solution runs out in the first glass.

Приготовление водной суспензии гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана. В первый стакан вносят 1 дм3 водного раствора нитратов церия, циркония, иттрия и лантана в мольном соотношении 0,4:0,5:0,05:0,05 соответственно с общей концентрацией металлов 50 г/л в пересчете на оксиды. Во второй стакан вносят 1 дм3 водного раствора аммиака с концентрацией 10 масс.%. Перекись вносят в пятикратном избытке по отношению к содержанию церия в молях. В реактор объемом 3 дм3 вносят 0,25 дм3 воды. При активном перемешивании с помощью перистальтических насосов подают раствор нитрата алюминия с постоянной скоростью 10 см3/мин и водный раствор аммиака с изменяемой скоростью так, что в процессе осаждения рН принадлежит интервалу от 7 до 10 единиц. Осаждение ведут до тех пор, пока в первом стакане не закончится раствор нитратов металлов.Preparation of an aqueous suspension of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum hydroxides. Into the first glass, 1 dm3 of an aqueous solution of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum nitrates is introduced in a molar ratio of 0.4: 0.5: 0.05: 0.05, respectively, with a total metal concentration of 50 g / l in terms of oxides. Into the second glass, 1 dm3 of an aqueous solution of ammonia with a concentration of 10 wt.% Is introduced. Peroxide is added in a fivefold excess in relation to the content of cerium in moles. 0.25 dm3 of water is introduced into a 3 dm3 reactor. With active stirring using peristaltic pumps, a solution of aluminum nitrate is fed at a constant rate of 10 cm3 / min and an aqueous ammonia solution at a variable rate so that during the precipitation process the pH belongs to the range from 7 to 10 units. Precipitation is carried out until the solution of metal nitrates ends in the first glass.

Приготовление общей суспензии гидроксида алюминия и гидроксида циркония и гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана проводили как в Примере 1.The preparation of a total suspension of aluminum hydroxide and zirconium hydroxide and hydroxides of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum was carried out as in Example 1.

Далее общую суспензию нагрели до температуры 110оС, остановили нагрев и охладили до комнатной температуры. Таким образом общую суспензию подвергли гидротермальной обработке при 110оС в течение 0 часов в стеклянной герметичной емкости, помещенной в стальной автоклав. Then the total suspension was heated to a temperature of 110 ° C, heating was stopped and cooled to room temperature. Thus, the total suspension was subjected to a hydrothermal treatment at 110 ° C for 0 hours in a glass sealed container placed in a steel autoclave.

Далее общую суспензию подвергли помолу в бисерной мельнице при помощи корундовых мелющих тел диаметром 1 мм при скорости вращения вала 5000 об/мин. Раз в 15 минут процесс останавливали и измеряли значение D90 при помощи метода лазерной дифракции. Процесс считали завершенным, как только измеренное значение D90 становилось менее 9,5 мкм по результатам трех параллельных измерений.Next, the total suspension was milled in a bead mill using corundum grinding bodies with a diameter of 1 mm at a shaft rotation speed of 5000 rpm. The process was stopped every 15 minutes and the D90 value was measured using the laser diffraction method. The process was considered complete as soon as the measured D90 value became less than 9.5 μm based on the results of three parallel measurements.

Отделение осадка от маточного раствора из общей суспензии и введение изопропилового спирта, сушку и обжиг проводили как в Примере 1.The separation of the precipitate from the mother liquor from the total suspension and the introduction of isopropyl alcohol, drying and firing were carried out as in Example 1.

Пример 5 (сравнительный).Example 5 (comparative).

Приготовление водной суспензии гидроксида алюминия и гидроксида лантана, водной суспензии гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана и их общей суспензии проводили как в Примере 1.The preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxide and lanthanum hydroxide, an aqueous suspension of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum hydroxides and their general suspension was carried out as in Example 1.

Далее общую суспензию подвергли помолу в бисерной мельнице при помощи корундовых мелющих тел диаметром 1 мм при скорости вращения вала 5000 об/мин. Раз в 15 минут процесс останавливали и измеряли значение D90 при помощи метода лазерной дифракции. Процесс считали завершенным, как только измеренное значение D90 становилось менее 11 мкм по результатам трех параллельных измерений.Next, the total suspension was milled in a bead mill using corundum grinding bodies with a diameter of 1 mm at a shaft rotation speed of 5000 rpm. The process was stopped every 15 minutes and the D90 value was measured using the laser diffraction method. The process was considered complete as soon as the measured D90 value became less than 11 μm based on the results of three parallel measurements.

Отделение осадка от маточного раствора из общей суспензии и введение изопропилового спирта, сушку и обжиг проводили как в Примере 1.The separation of the precipitate from the mother liquor from the total suspension and the introduction of isopropyl alcohol, drying and firing were carried out as in Example 1.

Пример 6 (сравнительный).Example 6 (comparative).

Приготовление водной суспензии гидроксида алюминия и гидроксида лантана, водной суспензии гидроксидов церия, циркония, иттрия и лантана и их общей суспензии проводили как в Примере 1.The preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxide and lanthanum hydroxide, an aqueous suspension of cerium, zirconium, yttrium and lanthanum hydroxides and their general suspension was carried out as in Example 1.

Далее общую суспензию подвергли гидротермальной обработке при температуре 90оС в течение 1 часа в стеклянной герметичной емкости, нагреваемой на масляной бане.Then the total suspension was subjected to hydrothermal treatment at a temperature of 90 ° C for 1 hour in a glass sealed container heated in an oil bath.

Отделение осадка от маточного раствора из общей суспензии и введение изопропилового спирта, сушку и обжиг проводили как в Примере 1.The separation of the precipitate from the mother liquor from the total suspension and the introduction of isopropyl alcohol, drying and firing were carried out as in Example 1.

Claims (8)

1. Способ синтеза композиции на основе оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия, циркония и, возможно, иттрия или лантана, содержащий стадии приготовления водной суспензии гидроксидов церия, циркония и, возможно, иттрия или лантана с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре, приготовления водной суспензии гидроксидов алюминия и, возможно, циркония или лантана добавлением аммиака при комнатной температуре, смешения суспензии гидроксидов церия, циркония и, возможно, иттрия или лантана, а также суспензии гидроксидов алюминия и, возможно, циркония или лантана при комнатной температуре с получением общей суспензии, отделения осадка от маточного раствора из общей суспензии, введения изопропилового спирта, сушки и обжига, отличающийся тем, что до отделения осадка от маточного раствора общую суспензию подвергают помолу так, чтобы значение D90 составляло менее 9,5 мкм.1. A method of synthesizing a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium, zirconium and possibly yttrium or lanthanum oxides, containing the steps of preparing an aqueous suspension of cerium, zirconium and possibly yttrium or lanthanum hydroxides with a pH of 7 to 10 by adding ammonia at room temperature temperature, preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxides and, possibly, zirconium or lanthanum by adding ammonia at room temperature, mixing a suspension of cerium, zirconium and possibly yttrium or lanthanum hydroxides, as well as a suspension of aluminum hydroxides and, possibly, zirconium or lanthanum at room temperature with obtaining a total suspension, separating the precipitate from the mother liquor from the total suspension, introducing isopropyl alcohol, drying and firing, characterized in that before separating the precipitate from the mother liquor, the total suspension is milled so that the D90 value is less than 9.5 μm. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что приготовление водной суспензии гидроксидов церия, циркония и, возможно, иттрия или лантана ведут добавлением аммиака при значении рН суспензии от 8 до 9.2. The method according to claim 1, characterized in that the preparation of an aqueous suspension of hydroxides of cerium, zirconium and, possibly, yttrium or lanthanum is carried out by adding ammonia at a pH of the suspension from 8 to 9. 3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что приготовление водной суспензии гидроксида алюминия и, возможно, циркония или лантана ведут добавлением аммиака при комнатной температуре при значении рН от 8 до 9.3. The method according to PP. 1, 2, characterized in that the preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxide and, possibly, zirconium or lanthanum is carried out by adding ammonia at room temperature at a pH value of 8 to 9. 4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что водная суспензия гидроксида алюминия и, возможно, циркония или лантана представляет собой водную суспензию гидроксида алюминия с добавкой гидроксида циркония или лантана при мольном соотношении Al : Zr или Al : La, равном от 997:3 до 967:33.4. The method according to PP. 1-3, characterized in that the aqueous suspension of aluminum hydroxide and, possibly, zirconium or lanthanum is an aqueous suspension of aluminum hydroxide with the addition of zirconium or lanthanum hydroxide at a molar ratio of Al: Zr or Al: La equal to from 997: 3 to 967: 33. 5. Способ синтеза композиции на основе оксида алюминия и твердого раствора оксидов церия и циркония, содержащий стадии приготовления водной суспензии гидроксидов церия, циркония и, возможно, иттрия или лантана с рН от 7 до 10 добавлением аммиака при комнатной температуре, приготовления водной суспензии гидроксидов алюминия и, возможно, циркония или лантана добавлением аммиака при комнатной температуре, смешения суспензии гидроксидов церия, циркония и, возможно, иттрия или лантана, а также суспензии гидроксидов алюминия и, возможно, циркония или лантана при комнатной температуре с получением общей суспензии, отделения осадка от маточного раствора из общей суспензии, введения изопропилового спирта, сушки и обжига, отличающийся тем, что общую суспензию перед фильтрацией подвергают гидротермальной обработке при температуре выше 110°С длительностью от 0 часов и более.5. A method of synthesizing a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides, containing the stages of preparing an aqueous suspension of cerium, zirconium and, possibly, yttrium or lanthanum hydroxides with a pH of 7 to 10 by adding ammonia at room temperature, preparing an aqueous suspension of aluminum hydroxides and, possibly, zirconium or lanthanum by adding ammonia at room temperature, mixing a suspension of cerium, zirconium and possibly yttrium or lanthanum hydroxides, as well as a suspension of aluminum hydroxides and, possibly, zirconium or lanthanum at room temperature to obtain a general suspension, separating the precipitate from mother liquor from the total suspension, the introduction of isopropyl alcohol, drying and roasting, characterized in that the total suspension is subjected to hydrothermal treatment before filtration at a temperature above 110 ° C for a duration of 0 hours or more. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что приготовление водной суспензии гидроксидов церия, циркония и, возможно, иттрия или лантана ведут добавлением аммиака при значении рН суспензии от 8 до 9.6. The method according to claim 5, characterized in that the preparation of an aqueous suspension of hydroxides of cerium, zirconium and, possibly, yttrium or lanthanum is carried out by adding ammonia at a pH of the suspension from 8 to 9. 7. Способ по пп. 5, 6, отличающийся тем, что приготовление водной суспензии гидроксида алюминия и, возможно, циркония или лантана ведут добавлением аммиака при комнатной температуре при значении рН от 8 до 9.7. The method according to PP. 5, 6, characterized in that the preparation of an aqueous suspension of aluminum hydroxide and, possibly, zirconium or lanthanum is carried out by adding ammonia at room temperature at a pH value of 8 to 9. 8. Способ по п. 5-7, отличающийся тем, что водная суспензия гидроксида алюминия и, возможно, циркония или лантана представляет собой водную суспензию гидроксида алюминия с добавкой гидроксида иттрия или лантана при мольном соотношении Al : Zr или Al : La, равном от 997:3 до 967:33.8. The method according to claim 5-7, characterized in that the aqueous suspension of aluminum hydroxide and possibly zirconium or lanthanum is an aqueous suspension of aluminum hydroxide with the addition of yttrium or lanthanum hydroxide at a molar ratio of Al: Zr or Al: La equal to 997: 3 to 967: 33.
RU2019139970A 2019-12-06 2019-12-06 Method for the synthesis of a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides RU2755558C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139970A RU2755558C2 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Method for the synthesis of a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139970A RU2755558C2 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Method for the synthesis of a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019139970A RU2019139970A (en) 2021-06-07
RU2019139970A3 RU2019139970A3 (en) 2021-06-07
RU2755558C2 true RU2755558C2 (en) 2021-09-17

Family

ID=76296498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139970A RU2755558C2 (en) 2019-12-06 2019-12-06 Method for the synthesis of a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755558C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2418631C2 (en) * 2004-12-30 2011-05-20 Магнезиум Электрон Лимитед Composite material for automotive catalyst and method of its production
US20130108530A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Johnson Matthey Public Limited Company Process for producing ceria-zirconia-alumina composite oxides and applications thereof
RU2608741C2 (en) * 2011-07-14 2017-01-23 Трайбахер Индустри Аг Ceria zirconia alumina composition with enhanced thermal stability
RU2631511C2 (en) * 2011-07-01 2017-09-25 Трайбахер Индустри Аг Composition of cerium dioxide - zirconium dioxide - aluminium dioxide with improved thermal stability

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2418631C2 (en) * 2004-12-30 2011-05-20 Магнезиум Электрон Лимитед Composite material for automotive catalyst and method of its production
RU2631511C2 (en) * 2011-07-01 2017-09-25 Трайбахер Индустри Аг Composition of cerium dioxide - zirconium dioxide - aluminium dioxide with improved thermal stability
RU2608741C2 (en) * 2011-07-14 2017-01-23 Трайбахер Индустри Аг Ceria zirconia alumina composition with enhanced thermal stability
US20130108530A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Johnson Matthey Public Limited Company Process for producing ceria-zirconia-alumina composite oxides and applications thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019139970A (en) 2021-06-07
RU2019139970A3 (en) 2021-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2606505C2 (en) Porous inorganic composite oxide
EP1646583B1 (en) Process for preparing boehmitic aluminas having a high alpha-conversion temperature
FI76057C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV CERIUMOXID MED EN SPECIFIK YTA AV MINST 85 + 5 M2 / G OCH CERIUMOXID.
RU2311956C2 (en) Method of preparing mixed zirconium-cerium-based oxides
RU2529866C2 (en) Composition based on oxides of zirconium, cerium and at least another rare-earth metal with specific porosity, method for production and use in catalysis
RU2445268C2 (en) Mixed oxide of cerium and another rare-earth element with high specific surface area, method of obtaining said oxide and use in catalysis
CA2519197C (en) Composition based on cerium and zirconium oxides having a specific surface which is stable between 900 ·c and 1000 ·c, method for the production and use thereof as a catalyst
RU2570810C2 (en) Composition, based on zirconium oxide and at least one oxide of rare-earth element, different from cerium, with particular porosity, methods of thereof obtaining and thereof application in catalysts
JPH0818833B2 (en) Cerium oxide with novel morphological characteristics
JP2012519060A (en) Novel zirconia ceria composition
JPH10512191A (en) Composition based on zirconium oxide and cerium oxide, its production method and use
US10329984B2 (en) Oxygen storage/release material
US6764672B2 (en) Thermally stable alumina particulates
RU2349550C2 (en) Method of preparing zirconium oxides and zirconium based mixed oxides
CN112076740A (en) Element gradient distributed cerium-zirconium based composite oxide and preparation method thereof
JP4191044B2 (en) Process for preparing oxides based on zirconium and titanium, oxides obtained by this process and the use of these oxides as catalysts
US20080242536A1 (en) Metal Oxide with High Thermal Stability and Preparing Method Thereof
RU2755558C2 (en) Method for the synthesis of a composition based on aluminum oxide and a solid solution of cerium and zirconium oxides
JPH05186217A (en) Composition consisting mainly of ceric oxide, method for its production and use thereof
CN112138642A (en) Preparation method and application of cracking catalyst
CN111333098B (en) Preparation method of cerium dioxide nano cube
JPS62168544A (en) Zirconia carrier and its preparation
RU2698674C2 (en) Inorganic composite oxides and methods for production thereof
RU2463276C2 (en) Mixture for producing material based on stabilised zirconium dioxide nanopowder
EP4302872A1 (en) Reducing agent, gas production method, and method for increasing conversion efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20211129