System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 氧化铝和氧化铈的组合物制造技术_技高网

氧化铝和氧化铈的组合物制造技术

技术编号:41404880 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 19:30
本发明专利技术涉及一种组合物,其为:‑组合物C1,其基于氧化物形式的Al和Ce;或‑组合物C2,其基于氧化物形式的Al、Ce和La。具有以下比例:‑CeO2的比例在5.0重量%至35.0重量%之间;‑La2O3(仅对于组合物C2)的比例在0.1重量%至6.0重量%之间;‑其余为Al2O3;并且表现出特定的孔隙率分布以及表现出以下性质:‑在空气中于1100℃煅烧5小时后微晶的平均尺寸(表示为D1100℃‑5h)低于45.0nm;‑在空气中于900℃煅烧2小时后微晶的平均尺寸(表示为D900℃‑2h)低于25.0nm;并且‑微晶平均尺寸的增加ΔD低于30.0nm,ΔD用下式计算:ΔD=D1100℃‑5h‑D900℃‑2h;微晶的平均尺寸通过XRD从对应于氧化铈的立方相的衍射峰[111]获得,其通常存在于28.0°至30.0°之间的2θ处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

现在,为了满足全球大多数地区(例如,欧洲、美国、日本、中国、韩国、印度等)现行的污染物法规,用于净化车辆尾气的催化剂几乎是强制性的。催化剂的功能在于去除对健康和环境有害的污染物,比如co、未燃烧的颗粒物质(例如,烟灰)、未燃烧的碳氢化合物(hc)、氮氧化物no和no2(称为nox)。现在,法规变得越来越有挑战性,并且预计在不久的将来仍会更加严格:参见欧洲的euro 7、美国的sulev 20或中国的china 6b。现在,实际情况下的排放也受到控制,比如在欧洲受到rde限值(实际驾驶排放)的控制,这增加了另一个挑战,因为催化剂必须在各种驾驶条件下保持高效。因此,需要有更高效的催化剂。twc催化剂对于汽油车辆来说,排放的控制使用所谓的“三效”催化剂(twc)实现,twc可以同时减少碳氢化合物、co和nox的量。当发动机以化学计量模式运行时,天然气车辆通常也可能依赖于twc催化剂。然而,预计也会面临与汽油发动机相同的挑战。另外,燃料空气比预计会更宽,这将需要更大的储氧能力(osc)。gpf在一些地区,汽油车辆还配备有汽油颗粒物过滤器(gpf),其功能在于减少排放的颗粒物质的释放,特别是但不仅对于汽油直接喷射发动机技术。gpf基于涂覆在过滤器上的twc催化剂并具有增加的osc以提升燃烧颗粒物质所额外需要的氧。因此,普遍需要表现出改善的osc的催化剂。doc和dpf对于柴油发动机,可以使用若干催化剂(比如柴油氧化催化剂(doc))来控制co、hc的氧化功能,但也在一定程度上控制颗粒物质和nox。现在柴油发动机也普遍配备有柴油颗粒物过滤器(dpf),其功能是过滤和燃烧颗粒物质。因此,氧化功能对于doc和dpf来说是关键的,并且在dpf再生期间因烟灰氧化而产生热应力后保持氧化功能是重要的。柴油发动机的nox排放或者通过选择性催化还原(scr)催化剂来管理,其中nox还原通过nox与nh3之间的反应实现,或者通过贫nox捕集器(lnt)或部分nox吸收器(pna)上的nox捕集或吸附来管理。在这两种情况下,都需要氧化功能来高效地去除nox。技术问题上面公开的催化剂在所有情况下(除了scr外)还需要存在至少一种贵金属(例如,pt、pd和rh),也称为铂族金属(或pgm)。rh和pd通常比pt更昂贵,因此pt现在往往更常用。由于pgm的价格,故一般要求最大限度地减少其在催化剂中的含量。pgm,尤其是pd和pt,分散在氧化铝的表面上并已知通过氧化铈来稳定。所有上面公开的催化剂均包含氧化铝,其或用于分散pgm(twc、gpf、doc、dpf、lnt、pna)或与scr催化剂(例如,一般地基于沸石的或与氧化钛缔合的氧化钒)混合。它们全部都还包含基于氧化铈的材料,其提供储氧能力(osc)或协助氧化。基于氧化铝和氧化铈的材料都需要热稳定性。因此,需要一种耐热的基于氧化铝的载体,其可用于制备含有至少一种pgm的催化剂并且其表现出osc并且其可稳定催化剂中存在的pgm。在本申请的上下文中,术语“耐热”用于表征在高温热处理后能够保持高比表面积和/或小粒度的载体。表征载体的热稳定性的一种简单且常见的方法是在空气中高温煅烧后测量其比表面积。另一种方法是在相同的处理后通过x-射线衍射(xrd)测量颗粒的粒度。“高温”这一表述取决于所用催化剂的性质:一般而言,柴油催化剂(比如doc、dpf、lnt或scr)的煅烧温度为最高约900℃,而汽油或天然气催化剂(比如twc或gpf)的煅烧温度为约1100℃,甚至有时1200℃。另外,具有高孔隙体积、特别是具有高的尺寸低于1000nm的孔隙的孔隙体积的无机材料可用于实现气体的良好扩散,从而促进污染物的高转化。这在实际驾驶条件下或当车辆在高气流下高速行驶时非常有现实意义。然而,太大的孔隙体积往往会降低无机材料的密度并给催化剂的制备带来一定的困难。催化剂的制备通常涉及将由无机材料构成的催化组合物的悬浮液涂覆到基材或整料上。当然,使用表现出低粘度的高度浓缩悬浮液更便于制备。因此,还需要一种耐热载体,其可以容易地处理并用于制备高度浓缩且具有低粘度的悬浮液。因此,需要对孔隙率进行折衷以平衡催化剂效率和催化剂制备。本专利技术的组合物旨在解决这些技术问题。


技术介绍

1、wo 12067654公开了一种多孔无机复合氧化物,其包含铝和铈的氧化物,或铝和锆的氧化物,或铝、铈和锆的氧化物,以及任选地一种或多种选自过渡金属、稀土及其混合物的掺杂剂的氧化物。没有公开如权利要求1中的组合物。


技术实现思路

1、本专利技术涉及如权利要求1至38中任一项所定义的组合物。该组合物根据两个主要实施方案c1或c2:

2、-组合物c1,其基于氧化物形式的al和ce;

3、-组合物c2,其基于氧化物形式的al、ce和la。

4、具有以下比例:

5、-ceo2的比例在5.0重量%至35.0重量%之间;

6、-la2o3(仅对于组合物c2)的比例在0.1重量%至6.0重量%之间;

7、-其余为al2o3;

8、并且其表现出以下孔隙率分布:

9、-尺寸在5nm至100nm之间的孔隙范围内的孔隙体积(表示为pv5-100nm)为:

10、对于5.0重量%至15.0重量%之间的ceo2比例,低于0.90ml/g,更特别地低于0.85ml/g,甚至更特别地低于0.82ml/g;

11、对于15.0重量%(不包括该值)至22.0重量%之间的ceo2比例,低于0.85ml/g,更特别地低于0.80ml/g,甚至更特别地低于0.75ml/g;

12、对于22.0重量%(不包括该值)至35.0重量%之间的ceo2比例,低于0.70ml/g,更特别地低于0.65ml/g;

13、-尺寸在5nm至1000nm之间的孔隙范围内的孔隙体积(表示为pv5-1000nm)低于1.30ml/g,更特别地低于1.20ml/g,甚至更特别地低于1.10ml/g或低于1.00ml/g;

14、-尺寸在100nm至1000nm之间的孔隙范围内的孔隙体积(表示为pv100-1000nm)严格高于0.10ml/g;

15、这些孔隙体积借助于;

16、以及以下性质:

17、-在空气中于1100℃煅烧5小时后微晶的平均尺寸(表示为d1100℃-5h)低于45.0nm,优选低于40.0nm;

18、-在空气中于900℃煅烧2小时后微晶的平均尺寸(表示为d900℃-2h)低于25.0nm,优选低于20.0nm,甚至更优选低于16.0nm;和

19、-微晶平均尺寸的增加δd低于30.0nm,优选低于25.0nm,δd用下式计算:δd=d1100℃-5h-d900℃-2h;

20、微晶的平均尺寸通过xrd从对应于氧化铈的立方相的衍射峰[111]获得,其通常存在于28.0°至30.0°之间的2θ处。

21、本专利技术还涉及如权利要求39至44中任一项所定义的催化组合物,并且还涉及如权本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种组合物,其为:

2.根据权利要求1所述的组合物,所述组合物由Ce和Al的氧化物组成(组合物C1)或由Ce、Al和La的氧化物组成(组合物C2)。

3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中CeO2的比例在5.0重量%至30.0重量%之间。

4.根据权利要求3所述的组合物,其中CeO2的比例在15.0重量%至25.0重量%之间。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物,其中CeO2的比例在:

6.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物C1,其中CeO2和Al2O3的比例为:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其中Al2O3的比例为:

8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物包含基于氧化铝的结晶相。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物包含基于氧化铈的结晶相。

10.根据权利要求9所述的组合物,其中所述基于氧化铈的结晶相对应于纯CeO2;或含有镧的CeO2(对于组合物C2)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中D1100℃-5h低于40.0nm。

12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中D900℃-2h低于20.0nm,更优选低于16.0nm。

13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中ΔD低于25nm。

14.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中D1100℃-5h为至少8.0nm。

15.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中D900℃-2h为至少5.0nm。

16.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-100nm为:

17.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-100nm为:

18.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-1000nm低于1.20mL/g。

19.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-1000nm低于1.10mL/g。

20.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-1000nm低于1.00mL/g。

21.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-100nm为:

22.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-100nm为:

23.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-1000nm高于0.70mL/g。

24.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中PV5-1000nm高于0.75mL/g。

25.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物表现出以下孔隙率分布:

26.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物表现出在80至300m2/g之间、更特别地在90至200m2/g之间的BET比表面积。

27.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物在空气中于1100℃煅烧5小时后表现出高于40m2/g、优选高于45m2/g的BET比表面积。

28.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物在空气中于1100℃煅烧5小时后表现出在40m2/g至110m2/g之间、优选在45m2/g至110m2/g之间的BET比表面积。

29.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物在空气中于1100℃煅烧5小时后表现出严格低于82.35x(Al2O3)+11.157m2/g的BET比表面积,其中(Al2O3)对应于所述组合物中Al2O3以重量%计的比例。

30.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物在空气中于1200℃煅烧5小时后表现出在25至60m2/g之间的BET比表面积。

31.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物表现出不超过2.50mL/g或甚至不超过2.00mL/g的总孔隙体积(TPV),所述总孔隙体积借助于。

32.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物在空气中于900℃煅烧2小时后表现出通过N2孔隙率测定法测量的严格低于0.97x(Al2O3)+0.0647mL/g的总孔隙体积,其中(Al2O3)对应于所述组合物中Al2O3以重量%计的比例。

33.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物表现出在0.20g/cm3至0.50g/cm3之间的堆积密度。

34.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物表现出在0.25g/cm3至0.40g/cm3之间的堆积密度。

35....

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种组合物,其为:

2.根据权利要求1所述的组合物,所述组合物由ce和al的氧化物组成(组合物c1)或由ce、al和la的氧化物组成(组合物c2)。

3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中ceo2的比例在5.0重量%至30.0重量%之间。

4.根据权利要求3所述的组合物,其中ceo2的比例在15.0重量%至25.0重量%之间。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物,其中ceo2的比例在:

6.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物c1,其中ceo2和al2o3的比例为:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其中al2o3的比例为:

8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物包含基于氧化铝的结晶相。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物包含基于氧化铈的结晶相。

10.根据权利要求9所述的组合物,其中所述基于氧化铈的结晶相对应于纯ceo2;或含有镧的ceo2(对于组合物c2)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中d1100℃-5h低于40.0nm。

12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中d900℃-2h低于20.0nm,更优选低于16.0nm。

13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中δd低于25nm。

14.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中d1100℃-5h为至少8.0nm。

15.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中d900℃-2h为至少5.0nm。

16.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-100nm为:

17.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-100nm为:

18.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-1000nm低于1.20ml/g。

19.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-1000nm低于1.10ml/g。

20.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-1000nm低于1.00ml/g。

21.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-100nm为:

22.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-100nm为:

23.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-1000nm高于0.70ml/g。

24.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中pv5-1000nm高于0.75ml/g。

25.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物表现出以下孔隙率分布:

26.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物表现出在80至300m2/g之间、更特别地在90至200m2/g之间的bet比表面积。

27.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物在空气中于1100℃煅烧5小时后表现出高于40m2/g、优选高于45m2/g的bet比表面积。

28.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物在空气中于1100℃煅烧5小时后表现出在40m2/g至110m2/g之间、优选在45...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·赫尔南德斯O·亚格利德雷V·哈尔勒S·伊夫拉
申请(专利权)人:罗地亚经营管理公司
类型:发明
国别省市:

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