基于氧化铈、氧化硅和氧化钛的复合氧化物制造技术

技术编号:13043529 阅读:138 留言:0更新日期:2016-03-23 13:01
本发明专利技术涉及一种基于氧化铈、氧化硅和氧化钛的复合氧化物。本发明专利技术还涉及一种获得这些复合物的方法,一种包含所述复合氧化物的催化体系以及其用于处理来自内燃烧的排气的用途,值得注意地是通过使来自内燃机的排气与这些催化体系接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】基于氧化铺、氧化娃和氧化钛的复合氧化物 本专利技术涉及一种基于氧化铈、氧化硅和氧化钛的复合氧化物。本专利技术还涉及一种 获得这些复合物的方法,一种包含所述复合氧化物的催化体系以及其用于处理来自内燃烧 的排气的用途,值得注意地是通过使来自内燃机的排气与这些催化体系接触。 现有技术 提供现有技术的以下讨论以便将本专利技术置于适当的技术背景下并使它的优点能 够得到更充分的理解。然而,应当理解的是在整个说明书中现有技术的任何讨论不应被视 为明确的或暗含的承认如此的现有技术是广泛已知的或形成本领域公知常识的一部分。 "多功能的"催化剂当前用于处理来自内燃机的排气(机动车后燃烧催化)。术语 "多功能的"应理解为是指不仅能够进行氧化,特别是氧化存在于这些排气中的一氧化碳和 烃类,而且能够进行还原,特别是还原也存在于这些气体中的氮氧化物的催化剂。现今氧化 铈表现为对于这种类型的催化剂特别重要的并且有利的组分,值得注意地用于转化由来自 移动源抑或固定源的柴油发动机释放的有毒气体。 作为环境问题和强制的政府排放法规、特别是在运输工业中的结果,在排气中的 氮氧化物(NOx)如一氧化氮(N0)、二氧化氮(N02)、以及氧化亚氮(N20)的还原是广泛提出 的问题。一种方法使用催化剂来处理火花点火汽油内燃机的排气用于还原NOx排放物,因 为该排气包含最低的氧。 除了 NOx之外,这些排气典型地包含硫化合物如二氧化硫(S02)气体,这些硫化合 物是通过燃烧包含于燃料中的硫生产的。该NOx催化剂在富氧气氛中使二氧化硫氧化成三 氧化硫。还进一步地,S03g易地与还包含于这些排气中的水蒸气反应,以产生亚硫酸根离 子和硫酸根离子。这些亚硫酸根离子和硫酸根离子与NOx催化剂反应以产生亚硫酸盐和硫 酸盐。所生成的亚硫酸盐和硫酸盐不利地影响NOx储存反应。因此,此类亚硫酸盐和硫酸 盐通常被称为降低排气纯化的NOx抑制剂,因为它们在载体涂料材料(如氧化铝、氧化铈或 氧化钡)的表面处被不可逆地吸附。 含有Ti02的载体材料还被报道抑制硫中毒(Η· Y. Huang, R. Q. Long, R. T. Yang,应 用催化B (Appl. Catal. B) 33 (2001) 127)。这种作用与1102的表面酸性有关,抑制酸性S0x 物种的吸附(Τ· Takahashi, A. Suda, I. Hachisuka, Μ· Sugiura, Η· Sobukawa, Η· Shinjoh,应 用催化B (Appl. Catal. B) 72 (2007) 187)。为了防止SOx中毒,然后将可能的是通过使用例如 Ti02提供掺杂剂来增加 Ce02表面上的酸性(Wenqing Xu,Yunbo Yu,Changbin Zhang,Hong He,催化通讯(Catal. Comm. )9(2008) 1453)。然而,似乎CeTi呈现出高温下比表面积(SBET) 的显著地下降并且不可以在所述应用中使用。 另外,还已知的是包含就Si02而言2至20质量%的硅的含硅铈复合氧化物呈现出 较高的比表面积,即使在高温环境中使用,如在专利公开US2012/0316059中表示的。然而, 似乎是这种CeSi没有在Ce02表面上提供足够的酸性。 因此,需要开发抗硫材料,这些抗硫材料显示出在热稳定性与抗硫性之间最好的 平衡,以便实现柴油发动机的最严厉的法规限制。 专利技术 因此本专利技术的主题是开发一种复合氧化物,相比现有材料该复合氧化物同时具有 改进的在高温下的高比表面积和导致低S0X吸附的高酸性以及更容易的"脱硫特性即, 在较低温度范围内的S0X脱附。的确,似乎是本专利技术的包含氧化硅和氧化钛的铈复合氧化 物是足够酸的以提供抗硫性并且可值得注意地用于抗硫柴油催化剂的配方中。然后通过本 专利技术的组合物克服现有技术的以上描述的和其他缺点。 本专利技术然后涉及一种铈复合氧化物,该铈复合氧化物包含至少: -氧化娃,以按氧化物的重量计包括在1%与15%之间的比例、优选地以按氧化物 的重量计包括在5 %与15 %之间的比例;以及 -氧化钛,以按氧化物的重量计包括在1%与20%之间的比例、优选地以按氧化物 的重量计包括在5 %与15 %之间的比例。 本专利技术还涉及一种获得这些复合氧化物的方法,一种包含所述复合氧化物的催化 体系以及它们用于处理来自内燃烧的排气的用途,值得注意地是通过使来自内燃机的排气 与这些催化体系接触。 优选地,本专利技术涉及一种如描述的基于氧化铈、氧化硅和氧化钛的沉淀的且煅烧 的组合物。 本专利技术的其他特征、细节和优点将在阅读下面的说明书之后甚至更充分地显露。 在整个说明书中,包括权利要求书,术语"包含一个/ 一种"应理解为是与术语"包 含至少一个/ 一种"同义,除非另外指明,并且"在…之间"应理解为包括极限值。 在本说明书的其余部分中,术语"比表面积"应理解为是指根据期刊"美国化学学 会杂志(The Journal of the American Chemical Society),60, 309 (1938)" 中描述的布 鲁诺-埃梅特-特勒(Brunauer-Emmett-Teller)法制定的标准ASTM D3663-78由氮气吸 附确定的BET比表面积。 指明的是在本说明书的其余部分中,除非另外指明,极限值包括在所给定的值的 范围内。 除非另外指明,这些含量以氧化物计给出。氧化铈是以二氧化铈(Ce02)的形式。 氧化硅是Si02并且氧化钛是TiO 2。 本专利技术的复合氧化物可呈现出低于或等于7、更优选地低于或等于6的pH,更优 选地包括在1与6之间的pH ;其中pH是在包含按重量计3%的这种组合物的水溶液中、在 25°C下测量的。pH可以值得注意地根据以下方案测量:将复合氧化物粉末在200°C下干燥1 小时并且将所干燥的氧化物粉末保持在干燥器中持续30分钟。然后将3. 0g由此获得的氧 化物粉末在搅拌下添加至l〇〇ml去离子水中。在1分钟搅拌之后,将pH计(H0RIBA D-51) 放入该浆料中。在放置pH计3分钟之后收集pH值。 优选地所述氧化物复合物在800°C下煅烧2小时后,呈现出包括在70与120m2/g 之间、值得注意地包括在85与110m2/g之间的比表面积(SBET)。 所述氧化物复合物还可以在900 °C下煅烧5小时后,呈现出包括在40与85m2/g之 间、值得注意地包括在50与70m2/g之间的比表面积(SBET)。 这种比表面积可以通过使用M0UNTECH有限公司(M0UNTECH Co.,LTD)的Macsorb 分析仪使用200mg已经预先在空气中在目标温度下煅烧的样品如下获得。 本专利技术的铈复合氧化物除了氧化铈之外还可包含值得注意地以按氧化物的重量 计包括在1 %与15%之间的比例、优选地以按氧化物的重量计包括在1 %与10%之间的比 例的至少一种稀土元素氧化物。除了氧化铈之外,若干种稀土元素氧化物可以用于本专利技术 的铈复合氧化物中。 稀土元素(REE)或稀土金属是周期表中的十七种化学元素集合(确切地十五种镧 系元素加上钪和钇)中的一种。优选地,稀土元素氧化物是在由以下各项组成的组中选择: 氧化镧(La203)、氧化镨(Pr60n)、氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铈复合氧化物,该铈复合氧化物包含至少:‑氧化铈;‑氧化硅,以按氧化物的重量计包括在1%与15%之间的比例;以及‑氧化钛,以按氧化物的重量计包括在1%与20%之间的比例。

【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:N大竹T佐佐木
申请(专利权)人:罗地亚经营管理公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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