铈锆基复合氧化物及其制备方法和负载的汽车尾气净化催化剂技术

本发明专利技术公开了一种铈锆基复合氧化物及其制备方法和负载的汽车尾气净化催化剂，所述铈锆基复合氧化物，为纯铈锆复合氧化物，或含有掺杂元素的氧化物的多元铈锆基复合氧化物，包括氧化铈10～70％，氧化锆20～70％，掺杂元素氧化物0～10％；所述复合氧化物的晶体结构中含有烧绿石结构。本发明专利技术首先制备高热稳定的具备高比表面积的初始铈锆基复合氧化物，然后进行还原处理，到含部分烧绿石结构的高比表面积的铈锆基复合氧化物。本发明专利技术制备的复合氧化物即使暴露于较高温度后仍然能够保持高比表面积和高储/释氧性能，获得了一种同时兼具高比表面积和烧绿石结构的铈锆基复合氧化物，解决高比表面积和烧绿石结构难以并存的难题，进一步提高汽车尾气净化催化剂的催化活性。

【技术实现步骤摘要】
铈锆基复合氧化物及其制备方法和负载的汽车尾气净化催化剂
本专利技术属于汽车尾气净化催化剂领域，具体涉及金属复合氧化物、制造该复合氧化物的方法及该复合氧化物在汽车尾气净化催化剂中的应用。
技术介绍
机动车尾气中的有害成分主要包括碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、一氧化碳(CO)和颗粒物(PM)，直接造成对人体健康和大气环境的严重危害。进一步，已经证实机动车尾气二次污染是雾霾的主要来源，其对近地面臭氧(O3)形成的贡献也不可小觑。因此，为了保护大气环境实现生态环境和社会可持续发展，减少机动车尾气污染势在必行，这也是目前及未来很长一段时间我国环境保护的重要课题之一。目前，三效催化剂(TWCs)是净化汽车尾气最有效的途径，它能在理论空燃比(A/F)附近将HC、NOx和CO三种污染物同时净化。而铈锆基复合氧化物是TWCs中的关键组分之一。当气氛贫氧时，铈锆基复合氧化物释放出氧气，当气氛富氧时，铈锆基复合氧化物吸收氧气，起抑制A/F波动确保TWCs稳定催化效率的作用，这种性能被称为储/释氧性能(以下简称OSC)。因此，铈锆基复合氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铈锆基复合氧化物，其特征在于，为纯铈锆复合氧化物，或含有掺杂元素的氧化物的多元铈锆基复合氧化物；所述铈锆基复合氧化物包括的组分和各组分的质量百分含量如下：氧化铈10～70％，氧化锆20～70％，掺杂元素氧化物0～10％；所述掺杂元素选自碱土金属元素、铝元素、过渡金属元素或17种稀土元素中的至少一种；所述复合氧化物的晶体结构中含有烧绿石结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种铈锆基复合氧化物，其特征在于，为纯铈锆复合氧化物，或含有掺杂元素的氧化物的多元铈锆基复合氧化物；所述铈锆基复合氧化物包括的组分和各组分的质量百分含量如下：氧化铈10～70％，氧化锆20～70％，掺杂元素氧化物0～10％；所述掺杂元素选自碱土金属元素、铝元素、过渡金属元素或17种稀土元素中的至少一种；所述复合氧化物的晶体结构中含有烧绿石结构。


2.根据权利要求1所述铈锆基复合氧化物，其特征在于，化学成分组成及各组分的重量百分含量优选为：氧化铈30～60％、氧化锆40～70％、掺杂元素氧化物0～10％。


3.一种铈锆基复合氧化物的氧化物混合物，其特征在于，包括权利要求1或2所述铈锆基复合氧化物和金属氧化物，所述金属氧化物选自氧化铝、氧化铈、氧化锆、氧化硅、氧化钛中的至少一种。


4.权利要求1所述锆基复合氧化物的制备方法，其特征在于，包括将初始铈锆基复合氧化物在温度≥900℃条件下，用还原剂还原处理2h以上，所述还原剂选自氢气、一氧化碳、活性炭、石墨中的至少一种；还原处理后，再在300～800℃下进行氧化处理，氧化气氛为空气或氧气与惰性气体的混合气氛；所述初始铈锆基复合氧化物通过沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热合成法、模板法等制备得到。


5.根据权利要求4所述锆基复合氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据目标铈锆基复合氧化物的化学组成计量和称取相应的金属盐(铈盐和锆盐)，将各金属盐溶解于适量的去离子水中并混合均匀，得到金属盐混合溶液；
(2)以碱液为沉淀剂，在搅拌下将步骤(1)所得金属盐混合溶液与沉淀剂混合，得到沉淀悬浮液；
(3)将步骤(2)所得沉淀悬浮液陈化2～24h；或将所得沉淀悬浮液进行抽滤、洗涤、重新调浆后再进行陈化2～24h；所述陈化在空气气氛或惰性气氛下，60～100℃敞开体系或60～200℃密闭高压反应釜中进行；
(4)将步骤(3)陈化后的沉淀悬浮液抽滤、洗涤后得到固体，将固体在400～800℃下焙烧2～8h，焙烧过程在空气气氛或惰性气氛中进行，得到初始铈锆基复合氧化物；
(5)将步骤(4)所得初始铈锆基复合氧化物在温度≥900℃条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健礼，邓杰，李珊珊，陈耀强，焦毅，徐海迪，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51