铈/锆基复合氧化物、其制造方法、利用所述铈/锆基复合氧化物的氧储存/释放材料、废气净化催化剂和废气净化方法
2019-11-22

铈/锆基复合氧化物、其制造方法、利用所述铈/锆基复合氧化物的氧储存/释放材料、废气净化催化剂和废气净化方法

本发明涉及铈/锆基复合氧化物、其制造方法,所述铈/锆基复合氧化物用于例如净化燃机如内燃机和锅炉释放的废气,并且可以在低温下释放高水平的氧,本发明还涉及利用铈-/锆基复合氧化物的氧储存/释放材料、废气净化催化剂和废气净化方法。所述铈/锆基复合氧化物满足下列必要条件:(1)释氧初始温度为380℃或更低,(2)释氧量不少于485μmol/g,以及(3)400℃下的释氧量不少于15μmol/g。例如可以通过将铈原料和锆原料以预定混合比率混合在一起,在等于或高于熔点的温度下熔融原料混合物,然后冷却熔体以形成结晶块,随后任选地研磨结晶块以制备粉末,接着加热消除粉末晶粒内的应变,然后研磨至更微细状态,从而制造所述铈/锆基复合氧化物。

通过吸滤过滤所述共沉淀物,用纯水清洗,并在IOOiTC下煅烧3小时,生成铈/锆基复合氧化物。将其研磨至颗粒直径为2.Oym或更小。以同实施例1中的方式测定所得铈/锆基复合氧化物的释氧初始温度和释氧量。结果在图2和3以及表1和2中给出。

图4中示出的净化率是指已处理废气中的有害物质与未处理废气中的有害物质的比率。

老化模式:3500rpm

图4示出使用整体结构催化剂时,空燃比(λ)对废气中存在的C0、HC和NOx的净化速率的影响

讨论了特定原子组成的铈/锆基复合氧化物作为氧储存/释放组分有效地用于调节氧化HC和CO以及还原NOx的废气净化催化剂功能(JP-B-6-75675)。该文件讨论了锆/铈(&/Ce)原子比为5/95〜70/30时的复合氧化物对用于废气净化催化剂的高温表现出高耐久性。

如上所述,各起始铈和锆材料优选是氧化物形式。可以混合少量的铈或锆的硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、醋酸盐、氯化物或溴化物。除氧化物以外的起始化合物可以加速后面描述的复合氧化物生产方法中混合物的熔化。

单元密度:600单元/英寸2

将实施例4中制备的整体结构催化剂置于“评价条件”中描述的评价发动机的废气通道中,并且在以下条件下老化:

当用于各种废气净化催化剂和TWC时,本发明的铈/锆基复合氧化物显示出净化废气中存在的有害物质的作用。当本发明的复合氧化物能够表现出其氧储存/释放量时,它适用于广泛变化的催化废气净化用途,例如内燃机的废气氧化催化剂、催化煤烟过滤器燃烧/净化废气中存在的煤烟、NOx储存/净化催化剂、NOx选择性还原催化剂等。当本发明的复合氧化物能够表现出氧储存/释放量时,其还适用于研磨材料、电/电子材料等。

将所述整体结构催化剂安置在排气口附近,在此废气保持相当高的温度,或者进一步安置在底置式(imderfloortype)的下游。位于排气口附近的催化剂指直接位于发动机下方的催化剂。位于直接下方类型的下游的催化剂称为底置式(underfloortype),在此催化剂暴露于较低温度的废气下。本发明的废气净化催化剂由于具有高耐高温性因而可以直接位于发动机下方,或者由于其在相对低温时也表现出极好的OSC性能因而可以置于底盘下。

因为CeO2粉末的高氧储存/释放能力,其已被用于0SC,并且证明提高了废气净化效率。已经对CeO2基粉末例如CeO2ArO2基粉末的氧储存/释放能力的改善和释放特性以及对引入CeO2基粉末作为助催化剂的废气净化催化剂进行了深入的研究。

废气分析仪:MEXA7000,HORIBA