排放物控制催化剂的集成载体制造技术

提供了一种混合金属氧化物的复合物，其以该复合物的重量计包含：其量为1-50％的氧化铝；其量为1-50％的氧化铈；其量为10-70％的氧化锆；和其量为1-10％的一种或多种第II族元素的氧化物；任选存在其量为0-20％的一种或多种第III族元素的氧化物。所述混合金属氧化物可为用于排放物催化剂的贵金属的有效集成载体，其中单一组分为氧化铝、氧化铈、氧化锆、第III族金属氧化物(掺杂剂，例如La2O3、Y2O3、Nd2O3、Pr6O11)、第II族金属氧化物(添加剂，例如BaO、SrO、CaO、MgO)和任选的其他过渡金属氧化物的集成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制备排放物处理系统的基材上所用的催化载体涂层的材料以及这些材料的制备方法。还提供了减少废气流中污染物的方法。本专利技术的实施方案涉及用于排放物控制催化剂的集成载体。具体地，提供了氧化铈-氧化锆-氧化铝和一种或多种第II族金属氧化物以及任选一种或多种第III族金属氧化物和过渡金属氧化物的混合金属氧化物材料。所述混合金属氧化物材料是用于三元转化催化的集成载体，其具有除铂系金属之外的所有必需的催化组分。背景三元转化(TWC)催化剂用于发动机废气流中以催化未燃烧烃(HC)和一氧化碳(C0)的氧化以及氮氧化物(NOx)至氮气的还原。储氧组分(0SC)在TWC催化剂中的存在允许在(燃料)贫燃条件下储存氧气以促进吸附在催化剂上的NOx还原，且在(燃料)富燃条件下释放以促进吸附在催化剂上的HC和C0的氧化。TWC催化剂通常包含一种或多种位于载体上的铂系金属(PGM)(例如铂、钯、铑和/或铱)，所述载体例如为高表面积耐高温氧化物载体如高表面积氧化铝，或复合载体如氧化铈-氧化锆复合物。氧化铈-氧化锆复合物也可提供储氧能力。所述载体负载在合适的担体或基材上，例如包含耐高温陶瓷或金属蜂窝结构的整料型担体，或耐高温颗粒如球或合适耐高温材料的挤出短段。含PGM的催化转化器通常由多种组分制成。就三元转化(TWC)催化剂而言，例如，掺杂剂稳定的氧化铈-氧化锆、氧化锆和氧化铝是最常用的PGM载体。在常规配制方法中，将PGM分散至不同载体上，然后在添加剂存在下淤浆化。在通过研磨减小粒度后，所述淤浆通过涂覆整料型担体而形成载体涂层。在该方法中，淤浆配制步骤具有许多通常不易控制的变量。本领域持续需要有效制备且有效利用其成分的催化材料。简述提供了混合金属氧化物的复合物，连同其制备方法和使用方法。在第一方面中，一种混合金属氧化物的复合物，其以该复合物的重量计包含:其量为1-50%的氧化铝；其量为1-50%的氧化铈；其量为10-70%的氧化锆；和其量为1-10%的一种多种第II族元素的氧化物；任选存在其量为0-20%的一种或多种第III族元素的氧化物。所述混合金属氧化物可具有在1050°C下在空气加10%水蒸汽中陈化12小时后至少24m2/g的BET比表面积。所述混合金属氧化物可有效地作为储氧组分和/或贵金属载体。氧化铈和氧化锆可作为氧化铈-氧化锆固溶体提供。氧化铝可由胶态氧化铝前体形成。在一个或多个实施方案中，所述一种或多种第II族元素的氧化物包括氧化钡、氧化锶、氧化钙、氧化镁或其组合。在一个或多个实施方案中，所述一种或多种第III族元素的氧化物包括氧化钇、氧化镨、氧化镧、氧化钕或其组合。在详细的实施方案中，所述混合金属氧化物以重量计包含:其量为10-35%的氧化铝；其量为5-35%的氧化铺；其量为35-55%的氧化错；其量为1_5%的氧化钡、氧化锁、氧化钙、氧化镁或其组合；和其量为2-15%的氧化镧、氧化钇、氧化镨、氧化钕或其组合。另一方面为包含位于担体上的催化材料的汽车催化剂复合物，所述催化材料包含:负载在第一集成载体上的第一贵金属。在一个或多个实施方案中，第一集成载体以重量计包含:其量为1-50%的氧化铝；其量为1-50%的氧化铺；其量为10-70%的氧化错；和其量为1-10%的一种或多种第II族元素的氧化物；任选存在其量为0-20%的一种或多种第III族元素的氧化物。第一集成载体可有效用作催化材料的唯一贵金属载体。在一个或多个实施方案中，所述催化材料不含本体氧化铝和/或氧化铈和/或氧化锆。氧化铈和氧化锆可作为氧化铈-氧化锆固溶体提供。氧化铝可由胶态氧化铝前体形成。在一个实施方案中，第一贵金属包含铂、钯、铑或其组合。提供了另一实施方案，其中第一贵金属包含钯、铂或二者且不含铑，且所述催化材料进一步包含位于含氧化铝、氧化铈、氧化锆和任选的第III族元素的氧化物的第二集成载体上的含铑第二贵金属。例如，在一个实施方案中，第二集成载体包含:其量为1-50%的氧化铝；其量为1-50%的氧化铈；和其量为10-70%的氧化锆；任选存在其量为0-10%的一种或多种第II族元素的氧化物；任选存在其量为0-20%的一种或多种第III族元素的氧化物。提供了详细的实施方案，其中第一贵金属包含钯、铂或二者，且第一集成载体以第一集成载体重量计包含:其量为1-30%的氧化铝；其量为25-50%的氧化铈；其量为10-70%的氧化错；其量为1-10%的氧化钡和/或氧化锁；任选地，其量为0-20%的氧化钇、氧化镨、氧化镧、氧化钕或其组合。提供另一详细的实施方案，其中第一贵金属包含铑、铂或二者，且第一集成载体以第一集成载体重量计包含:其量为1-30%的氧化铝；其量为5-20%的氧化铈；其量为10-70%的氧化错；和其量为1-10%的氧化钡和/或氧化锁；任选存在其量为0-20%的氧化钇、氧化镨、氧化镧、氧化钕或其组合。在一个实施方案中，所述汽车催化剂复合物由单一载体涂料形成。以此方式，将第一贵金属负载在第一集成载体上，并将第二贵金属负载在第二集成载体上，其中第二贵金属和第二集成载体不同于第一贵金属和第一集成载体。在另一实施方案中，所述汽车催化剂复合物由多于一种的载体涂料形成，所述载体涂料各自具有独特的集成载体和贵金属组合。例如，第一载体涂料包含负载在第一集成载体上的第一贵金属，且第二载体涂料包含负载在第二集成载体上的第二贵金属，其中第二贵金属和第二集成载体不同于第一贵金属和第一集成载体。在一个详细的实施方案中，第一载体涂料:第一贵金属，其包含钯、铂或二者，且第一集成载体包含:其量为1-30%的氧化铝；其量为25-50%的氧化铈；其量为10-70%的氧化锆；和其量为1-10%的氧化钡和/或氧化锶；任选存在其量为0-20%的氧化钇、氧化镨、氧化镧、氧化钕或其组合；且第二载体涂料包含:第二贵金属，其包含铑、铂或二者，且第二集成载体包含:其量为1-30%的氧化铝；其量为5-20%氧化铈；和其量为10-70%的氧化错；任选存在其量为0-10%的氧化钡和/或氧化锁；且任选存在其量为0-20%的氧化?乙、氧化镨、氧化镧、氧化钕或其组合。在一些实施方案中，第一载体涂料形成担体上的第一层，且第二载体涂料形成了第一层上的第二层。在其他实施方案中，第二载体涂料形成担体上的第一层，且第一载体涂料形成第一层上的第二层。在一个实施方案中，第一贵金属可进一步包含铭，且第二贵金属可进一步包含钯。在其他实施方案中，第一载体涂料形成担体上的第一纵向区域，且第二载体涂料形成第一层上的第二纵向区域。第一纵向区域可从担体的入口端延伸至长度的约50%处，且第二纵向端可从担体长度的约50%处延伸至出口端。长度变化应理解为长度的0-100%(0-50 %、25-75 %、50-100 % 以及在其间变化)。在一些实施方案中，载体涂料可形成整个层和/或区域化部分的组合。例如，包含负载在第一集成载体上的钯和铑的第一载体涂料可形成担体上的第一层，且包含负载在第一集成载体上的钯第二载体涂料可在第一层上形成区域。在一个实施方案中，所述区域可从担体的入口端延伸至长度的约50%处。提供了另一实施方案，其中包含负载在第一集成载体上的钯和铑的第一载体涂料形成担体上的第一层，且包含负载在第二集成载体上的铑的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合金属氧化物的复合物，其以该复合物的重量计包含：其量为1‑50％的氧化铝；其量为1‑50％的氧化铈；其量为10‑70％的氧化锆；和其量为1‑10％的一种或多种第II族元素的氧化物；任选存在其量为0‑20％的一种或多种第III族元素的氧化物；其中混合金属氧化物的复合物在1050℃下在空气加10％水蒸汽中陈化12小时后具有至少24m2/g的BET比表面积；且其中所述复合物有效作为储氧组分和/或贵金属载体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·郑，K·瓦塞尔曼，M·迪巴，M·阿诺德，R·柯尼格，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，
类型：发明
国别省市：美国;US