基于氧化铝或羟基氧化铝载体上的氧化锆、氧化钛或锆和钛的混合氧化物的组合物、制备方法以及作为催化剂的用途技术

技术编号:5034784 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的组合物包含氧化铝或羟基氧化铝基载体上的选自氧化锆、氧化钛或者锆和钛的混合氧化物的至少一种负载氧化物,其特征在于,在900℃下煅烧4小时后,该负载氧化物为沉积在所述载体上的颗粒的形式,当负载氧化物为氧化锆时其尺寸为至多10nm;当负载氧化物为氧化钛或者锆和钛的混合氧化物时其尺寸为至多15nm。本发明专利技术的组合物可以用作催化剂,尤其用于NOx的选择性还原。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基于氧化铝或羟基氧化铝基载体上的氧化锆、氧化钛或锆和钛的混合氧化物的组合物、其制备方法及其作为催化剂的用途。
技术介绍
催化剂经常由具有期望的催化性能的活性相以及其上沉积有该活性相的载体构 成。对于催化剂效率重要的是,该活性相尽可能细地分散在载体上,也就是说该活性相呈现 载体上的非聚集的细颗粒形式。此外,由于催化剂经常暴露于高温,因此合适的是即使在这 些温度下也保持活性相的细分状态。换言之,不应当存在颗粒的烧结。
技术实现思路
本专利技术的目标是开发符合这些条件的催化剂。为此目的,本专利技术的组合物包含氧化铝或羟基氧化铝基载体上的选自氧化锆、氧 化钛或锆和钛的混合氧化物的至少一种负载氧化物,其特征在于,在900°C下煅烧4小时 后,该负载氧化物为沉积在所述载体上的颗粒的形式,当负载氧化物为氧化锆时其尺寸为 至多IOnm ;当负载氧化物为氧化钛或锆和钛的混合氧化物时其尺寸为至多15nm。附图说明本专利技术的其它特征、细节和优点将在阅读以下说明书和附图后更完全地呈现,在 附图中-该图为根据本专利技术的产物和现有技术产物的X射线衍射图。 具体实施例方式“稀土”应当理解为由钇以及周期表中原子序数在57和71之间(包含端点)的元 素组成的组中的元素。在说明书的以下部分中,“比表面积”应当理解为根据ASTM D 3663-78标准中 的氮吸附确定的BET比表面积,该标准由期刊“The Journal of the American Chemical Society", 60' 309 (1938)中记载的 BRUNAUER-EMMETT-TETTER 方法建立。此外,除非另外指出,给定温度和时间的煅烧对应于在空气中在一温度水平煅烧 指定的时间。还应当指出,在说明书的以下部分中,除非另外指出,在给出的所有数值范围或界 限中,界限处的数值是包括在内的,因此,如此定义的数值范围或界限覆盖至少等于或大于 下限和/或至多等于或小于上限的任何数值。本专利技术的组合物包含纳米尺寸颗粒形式的负载氧化物,这些颗粒沉积于载体上。该负载氧化物首先可以是&02形式的单独的氧化锆,即简单氧化物。该负载氧化物也可以是掺杂的氧化锆,即它可以由氧化锆和选自镨、镧、钕和钇的 另一元素M的至少一种氧化物构成。在这种情况下,氧化锆&02是基本或主要成分,而一 种或多种 元素M构成负载氧化物的其余部分。元素M的含量为至多50质量%,氧化锆构成负载氧化物的至少50%质量。该含量 表示为该元素M或所有元素M的氧化物质量相对于负载氧化物的总质量(氧化锆和一种或 多种元素M的一种或多种氧化物)。元素M的该含量可以在宽范围内变化,并且尤其可以为 5%至40%,更特别地为10%至40%。该含量可以尤其为10%至30%。该负载氧化物也可以是氧化钛Ti02。该负载氧化物也可以是锆和钛的混合氧化物。“混合氧化物”在此应当理解为 &Ti04结构的纯晶相形式的钛和锆的氧化物固溶体。在这种情况下,X射线衍射(XRD)技术 对产物的分析不能表明除&打04结构以外的任何结构。该结构对应于编号34-415 JCPDS。 该固溶体中通常存在的比例可以为相对于混合氧化物的总质量30质量%至40质量%的氧 化钛。在此应当指出,该组合物可以在载体上包含多种类型的氧化物,即同时包含氧化 锆颗粒、氧化钛颗粒和混合氧化物颗粒,然而这些氧化物中的每一种都是具有上述尺寸的 颗粒的形式。该负载氧化物为结晶形式。在此应当指出,负载氧化物颗粒可以为单独的颗粒或者任选地为聚集体的形式。本说明书中给出的尺寸值是通过XRD技术确定的平均尺寸。通过XRD测量的值对 应于使用Debye-Scherrer模型由x,y,ζ空间群中最强的三条衍射线的宽度计算的相干域 (doma ine coherent)尺寸。以上根据负载氧化物并根据组合物的煅烧条件给出了负载氧化物颗粒的尺寸。如 上所述,这些颗粒沉积于载体上。对此,应当理解为负载氧化物颗粒主要存在于该载体的 表面上,这应当理解为这些颗粒可以存在于载体的孔隙内但是仍然保持在这些孔隙的表面 上。此外,负载氧化物完全为以上含义的负载颗粒的形式,也就是说在根据本专利技术的 组合物中,不存在下述的该氧化物部分该部分将以氧化物的该部分与组合物的其余部分 的简单混合物的形式存在,该组合物因而将包含载体和氧化物的负载形式的另一部分。优选地,在900°C下煅烧4小时后,当负载氧化物是任选地掺杂的氧化锆时,负载 氧化物颗粒的尺寸为至多9nm,当负载氧化物为氧化钛或锆和钛的混合氧化物时,它为至多 12nm。在1000°C下煅烧4小时后,当负载氧化物是任选地掺杂的氧化锆时,负载氧化 物颗粒的尺寸为至多20nm,当负载氧化物为氧化钛或锆和钛的混合氧化物时,它为至多 30nmo颗粒的最小尺寸是不关键的,并且可以非常小。纯粹作为示例,当负载氧化物是任 选地掺杂的氧化锆时,颗粒尺寸可以为至少4nm,更特别地为至少6nm,当负载氧化物为氧 化钛或锆和钛的混合氧化物时,它为至少8nm,更特别地为至少10nm。这些最小值在此也适 用于在900°C下煅烧4小时的组合物。相对于相同类型的已知组合物,本专利技术的组合物具有能够含有更大量的负载氧化 物的优点,同时这不导致当该组合物经受高温时该氧化物颗粒发生烧结。本专利技术的组合物的负载氧化物含量通常为组合物总质量的至多50%。它尤其可以 为至多30%。负载氧化物的最小含量是这样的含量在该含量以上,本领域技术人员知道能够 获得足够的催化活性,该最小含量根据期望的组合物性能而确定。仅仅作为示例,该最小 含量通常为至少3质量%,更特别地为至少4质量%。它也可以是至少10%,尤其是至少 15%,更特别是至少20%。负载氧化物含量可以尤其为10 %至50 %,更特别为10 %至30 %。它也可以为15 % 至30%或者为20%至30%。本专利技术的组合物的载体首先可以基于氧化铝。优选地,该载体应当具有稳定的高 比表面积,也就是说即使在暴露于高温后仍具有足够的值。在此可以使用能够具有对于催化应用足够的比表面积的任何类型的氧化铝。因 而,尤其可以使用具有至少150m2/g,优选至少200m2/g,更优选至少300m2/g的比表面积的氧化铝。可以列举由至少一种氢氧化铝如三羟铝石、三水铝矿或水铝矿以及新三水氧化 铝,和/或至少一种羟基氧化铝如勃姆石、类勃姆石以及硬水铝石的快速脱水产生的氧化 ρ O该载体也可以基于上述类型的并且也具有合适的比表面积(即如以上针对氧化 铝所述)的羟基氧化铝。根据本专利技术的一种具体实施方案,使用稳定化的和/或掺杂的氧化铝或羟基氧化 铝。作为稳定化和/或掺杂元素,可以列举稀土、钡、锶和硅。作为稀土,可以具体列举铈、 镨、钕、镧或镧-钕混合物。这些元素可以单独使用或者组合使用。作为有利的组合,可以 列举 La-Ba > Ba-Pr > La-Pr-Ba 禾口 La-Pr0应当指出,在说明书的以下部分中,术语“稳定化的”、“掺杂的”、“稳定化”和“掺杂”应当非限制性地解释,因而可以将掺杂元素理解为稳定化元素,反之亦然。稳定化的和/或掺杂的氧化铝或羟基氧化铝以本身已知的方式制备,尤其是通过 将氧化铝或羟基氧化铝用上述稳定化和/或掺杂元本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物,其包含氧化铝或羟基氧化铝基载体上的选自氧化锆、氧化钛或者锆和钛的混合氧化物的负载氧化物,其特征在于,在900℃下煅烧4小时后,该负载氧化物为沉积在所述载体上的颗粒的形式,当负载氧化物为氧化锆时其尺寸为至多10nm;当负载氧化物为氧化钛或者锆和钛的混合氧化物时其尺寸为至多15nm。

【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:S韦迪耶G克里尼埃S伊弗拉R若尔热科尔奥马凯斯
申请(专利权)人:罗地亚管理公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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