本发明专利技术涉及氧化铈-氧化锆复合氧化物，其含有镧、钇和镨中的至少一种。至少一种稀土元素的总含量与锆和铈总含量之间的比率是0.1at％至4.0at％。在表面附近区域中存在的稀土元素含量占稀土元素总含量的90at％或更大，所述表面附近区域是在与氧化铈-氧化锆复合氧化物初级粒子的表面相距小于50nm的位置。氧化铈-氧化锆复合氧化物的初级粒子的平均粒径是2.2-4.5μm。在预定耐久性试验之后，在2θ＝14.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率I(14/29)以及在2θ＝28.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率I(28/29)各自满足以下条件：I(14/29)≥0.02；并且I(28/29)≤0.08。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景1.专利
本专利技术涉及氧化铈-氧化锆复合氧化物，制备此复合氧化物的方法，以及使用氧化铈-氧化锆复合氧化物的用于提纯废气的催化剂。2.现有技术的描述在现有技术中，含有各种金属氧化物的复合氧化物已经在用于废气提纯的催化剂中用作载体、助催化剂等。作为在这种复合氧化物中所含的金属氧化物，建议使用氧化铈，这是因为氧化铈能根据在大气中的氧气分压储存和释放氧气(具有氧储存容量)。近年来，研究了含有氧化铈的多种复合氧化物，并且公开了各种氧化铈-氧化锆复合氧化物及其制备方法。例如，日本专利申请出版物No.2011-219329(JP2011-219329A)公开了氧化铈-氧化锆复合氧化物的实例，其含有氧化铈和氧化锆的复合氧化物。根据此现有技术，所述复合氧化物中的铈与锆的含量摩尔比率([铈]：[锆])是在43：57至48：52的范围内。另外，从在空气中在1100℃的温度条件下加热5小时之后使用CuKα的X-射线衍射法检测得到的X-射线衍射图案计算，在2θ＝14.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率I(14/29)以及在2θ＝28.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率I(28/29)各自满足以下条件：I(14/29)≥0.015；并且I(28/29)≤0.08。根据此现有技术，可以提供具有高耐热性的氧化铈-氧化锆复合氧化物，并且即使长期暴露于高温，其也显示优异的氧储存容量(OSC)。但是，最近，对于用于废气提纯的催化剂的性能要求越来越高，所以，需要一种同时具有足够较高的氧储存容量(OSC)和足够较高的耐热性的氧化铈-氧化锆复合氧化物，并且即使在长期暴露于高温之后也能显示足够优异的氧储存容量(OSC)。另外，国际申请出版物No.WO2012/105454公开了用于提纯废气的催化剂，其包含：具有烧绿石结构的氧化铈-氧化锆复合氧化物(A)；和具有立方晶体结构的氧化铈-氧化锆复合氧化物(B)。至少一部分的氧化铈-氧化锆复合氧化物(A)是与氧化铈-氧化锆复合氧化物(B)复合的。但是，在国际出版物No.WO2012/105454中所述的用于提纯废气的催化剂中，具有烧绿石结构的氧化铈-氧化锆复合氧化物(A)的初级粒子的表面结构是不稳定的，抑制氧储存材料劣化的效果不足，在暴露于高温后的氧吸收和释放性能不总是足够的，并且耐久性不足。专利技术概述本专利技术提供氧化铈-氧化锆复合氧化物、其制备方法以及使用氧化铈-氧化锆复合氧化物的用于提纯废气的催化剂，所述氧化铈-氧化锆复合氧化物同时具有足够优异的氧储存容量(OSC)和足够优异的耐热性，并且即使在长期暴露于高温之后也能显示足够优异的氧储存容量(OSC)。为了实现上述目的，本专利技术人经过深入研究发现：通过向氧化铈-氧化锆复合氧化物的初级粒子的表面附近区域加入能抑制CeO2-ZrO2烧绿石结构发生相转变的特定稀土元素以满足特定条件，可以获得以下效果：所得的氧化铈-氧化锆复合氧化物具有足够优异和高度平衡的的氧储存容量和耐热性；并且即使在长期暴露于高温之后也显示足够优异的氧储存容量。基于上述发现完成了本专利技术。本专利技术的第一方面是一种氧化铈-氧化锆复合氧化物，其含有氧化铈和氧化锆的复合氧化物。氧化铈-氧化锆复合氧化物含有至少一种选自镧、钇和镨的稀土元素。至少一种稀土元素的总含量与在氧化铈-氧化锆复合氧化物中的锆和铈的总含量之间的比率是0.1at％至4.0at％(元素含量比例)。在表面附近区域中存在的稀土元素含量占稀土元素总含量的90at％或更大，所述表面附近区域是在与氧化铈-氧化锆复合氧化物初级粒子的表面相距小于50nm的位置。在氧化铈-氧化锆复合氧化物中的铈与锆之间的含量比率是在按摩尔比率计的43:57至48:52的范围内。氧化铈-氧化锆复合氧化物的初级粒子的平均粒径是2.2-4.5μm。在2θ＝14.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率I(14/29)以及在2θ＝28.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率I(28/29)各自满足以下条件：I(14/29)≥0.02；和I(28/29)≤0.08，其中强度比率I(14/29)和强度比率I(28/29)是从氧化铈-氧化锆复合氧化物的X-射线衍射图案计算的，所述X-射线衍射图案是通过将氧化铈-氧化锆复合氧化物在1100℃的温度条件下在空气中加热5小时之后使用CuKα的X-射线衍射法检测获得的。本专利技术的第二方面是一种制备氧化铈-氧化锆复合氧化物的方法，氧化铈-氧化锆复合氧化物含有氧化铈和氧化锆的复合氧化物。此方法包括：制备氧化铈-氧化锆复合氧化物粉末，其中铈与锆之间的含量比率是在按摩尔比率计的43:57至48:52的范围内，并且氧化铈-氧化锆复合氧化物粉末的初级粒子的平均粒径是2.2-4.5μm；使得至少一种选自镧、钇和镨的稀土元素负载于氧化铈-氧化锆复合氧化物粉末上；和使得负载有稀土元素的氧化铈-氧化锆复合氧化物粉末在600-1200℃下燃烧以获得根据本专利技术第一方面的氧化铈-氧化锆复合氧化物。根据本专利技术第三方面的用于提纯废气的催化剂包含根据本专利技术第一方面的氧化铈-氧化锆复合氧化物。在本专利技术各方面中所述的强度比率I(14/29)和的强度比率I(28/29)分别表示在2θ＝14.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率，以及在2θ＝28.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率，这些强度比率是从当作为检测目标的氧化铈-氧化锆复合氧化物在1100℃的温度条件下在空气中加热5小时之后通过使用CuKα的X-射线衍射法检测获得的X-射线衍射图案计算的。X-射线衍射检测法是使用“RINT2100”(商品名，由RigakuCorporation制造)作为检测装置、并在40KV、30mA和2θ＝2°/分钟的条件下使用CuKα射线进行的。在这里，在2θ＝14.5°处的衍射线是从有序相(κ相)的(111)平面衍生的衍射线；在2θ＝29°处的衍射线是从有序相的(222)平面衍生的衍射线，并且与从氧化铈-氧化锆固溶体(CZ固溶体)的立方晶体相的(111)平面衍生的衍射线重叠。所以，通过计算在这两个衍射线之间的强度比率I(14/29)，定义了表示有序相的保持率(保持比率)的指数。当计算衍射线的强度时，在2θ＝10-12°范围内的平均衍射线强度是作为背景值从每个衍射线强度值...
【技术保护点】
一种氧化铈‑氧化锆复合氧化物，其含有氧化铈和氧化锆的复合氧化物，其含有：至少一种选自镧、钇和镨的稀土元素，其中至少一种稀土元素的总含量与在氧化铈‑氧化锆复合氧化物中的锆和铈的总含量之间的比率是0.1at％至4.0at％，在表面附近区域中存在的稀土元素含量占稀土元素总含量的90at％或更大，所述表面附近区域是在与氧化铈‑氧化锆复合氧化物的初级粒子的表面相距小于50nm的位置，在氧化铈‑氧化锆复合氧化物中的铈与锆之间的含量比率是在按摩尔比率计的43:57至48:52的范围内，氧化铈‑氧化锆复合氧化物的初级粒子的平均粒径是2.2‑4.5μm，和在2θ＝14.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率I(14/29)以及在2θ＝28.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率I(28/29)各自满足以下条件：I(14/29)≥0.02；和I(28/29)≤0.08，其中强度比率I(14/29)和强度比率I(28/29)是从氧化铈‑氧化锆复合氧化物的X‑射线衍射图案计算的，所述X‑射线衍射图案是通过将氧化铈‑氧化锆复合氧化物在1100℃的温度条件下在空气中加热5小时后使用CuKα的X‑射线衍射法检测获得的。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.04 JP 2013-2091901.一种氧化铈-氧化锆复合氧化物，其含有氧化铈和氧化锆的复合氧
化物，其含有：
至少一种选自镧、钇和镨的稀土元素，其中
至少一种稀土元素的总含量与在氧化铈-氧化锆复合氧化物中的锆
和铈的总含量之间的比率是0.1at％至4.0at％，
在表面附近区域中存在的稀土元素含量占稀土元素总含量的90
at％或更大，所述表面附近区域是在与氧化铈-氧化锆复合氧化物的初级粒
子的表面相距小于50nm的位置，
在氧化铈-氧化锆复合氧化物中的铈与锆之间的含量比率是在按摩
尔比率计的43:57至48:52的范围内，
氧化铈-氧化锆复合氧化物的初级粒子的平均粒径是2.2-4.5μm，和
在2θ＝14.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比率
I(14/29)以及在2θ＝28.5°处的衍射线与在2θ＝29°处的衍射线之间的强度比
率I(28/29)各自满足以下条件：
I(14/29)≥0.02；和...
【专利技术属性】
技术研发人员：森川彰，小西佳惠，田边稔贵，须田明彦，三浦真秀，镇西勇夫，铃木宏昌，千叶明哉，饭塚光祐，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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