基于锆和钇的氧化物的组合物，其制备方法及其在催化体系中的用途的制作方法

专利名称：基于锆和钇的氧化物的组合物，其制备方法及其在催化体系中的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于锆和钇的氧化物的组合物，其制备方法及其在催化体系中的用途。
背景技术：
“多功能”催化剂目前被用于处理内燃机废气(汽车后燃催化作用)。术语“多官能”是指该催化剂不仅能够进行废气中存在的一氧化碳和烃的氧化，而且还可以进行同样存在于这些废气中的氮氧化物的还原(“三效”催化剂)。基于氧化锆或者氧化铈的催化剂目前被认为对这种类型的反应来说是特别有利的。
为了更为有效，这些催化剂必须具有高比表面积，并且人们一直在寻找能够在越来越高的温度下使用的催化剂，并且因此需要它们的比表面积具有提高的稳定性。

发明内容
本发明的主题因而是开发一种能够符合这种特性的催化组合物。
为此，本发明的组合物基于氧化锆，并且其特征在于，它包含氧化钇作用添加剂，并且它在1000℃下煅烧10小时后具有至少12m2/g的比表面积。
本发明的其它特征、细节和优点将通过下面的叙述以及具体但非限制性的实例和附图而变得更加清晰，这些实例用于对本发明进行说明。


图1是本发明组合物的孔隙图(porogramme)。
具体实施例方式
在下面的叙述中，术语“比表面积”是指根据ASTM D 3663-78标准通过氮吸附法测定的BET比表面积，该标准是以“The Journal ofthe American Chemical Society，60，309(1938)”中描述的BRUNAUER-EMMETT-TELLER方法为基础制定的。
在本发明说明中所参考的元素周期表是在Le Supplément auBulletin de la SociétéChimique de France n°1(1966年1月)中公布的元素周期表。
术语“稀土元素”是指由钇和周期表中原子序数为57-71(包含端值在内)的元素所组成的组中的元素。
另外，除非另有说明，比表面积值之前所说的煅烧是在空气中煅烧。
除非另有说明，给出的含量以氧化物计。
本发明组合物的主要特征是其组分的性质和其比表面积。
本发明的组合物基于氧化锆ZrO2，这种氧化物是基本的或者主要的组分。该组合物另外包含至少一种添加剂，该添加剂是氧化钇并且其组成或者可组成该组合物的剩余部分。
根据一种变化形式，本发明的组合物可另外包含一种其它的氧化物形式的添加剂，这种添加剂选自镨、镧和钕，这种其它的添加剂组成或者能够组成该组合物的剩余部分。在此应当指出，本发明当然涵盖了包含组合的这些元素的几种氧化物的组合物。
添加剂含量为至多50％重量。这个含量以该添加剂的氧化物的重量或者当该组合物具有几种添加剂时的所有添加剂的氧化物的重量相对于该组合物的整个重量(氧化锆和一种或多种添加剂)来表示。这种添加剂含量可以在一个宽范围内变化，并且可以特别地是5％-40％，更特别地是10-40％。这个含量可以更加特别地是10％-30％。
根据一种变化形式，本发明组合物可以另外包含氧化铝Al2O3。
在这种情况下，铝含量(基于整个组合物的Al2O3的重量％)通常为至多20％，优选为1-10％。
根据另一种变化形式，本发明组合物可另外包含二氧化硅，其比例与上面针对氧化铝所给出的比例相同。
本发明组合物的其它主要特征是其在高温下的高比表面积。
如上所示，在1000℃下煅烧10小时之后，这个比表面积为至少12m2/g。在相同的煅烧条件下，这个比表面积可以为至少14m2/g。在上面提到的变化形式的情况下，也就是说在具有选自镨、镧和钕的另外的添加剂的情况下，仍然在相同的煅烧条件下，这个比表面积可以是至少25m2/g，更特别地是至少30m2/g，甚至更特别地是至少40m2/g。可以指出，在添加剂是钇的情况下，可以达到至少为20m2/g的比表面积，而在添加剂是钇结合镨、镧或者钕的情况下，可以达到大约至少55m2/g的比表面积。
在比上述温度要低的温度下，例如在900℃下煅烧4小时之后，该组合物可以具有至少25m2/g，更特别地是至少30m2/g的比表面积。
在某些情况下，本发明组合物可以为添加剂在氧化锆中的固溶体的形式。
在这种情况下，这些组合物的X-射线衍射图揭示出存在单一相，该单一相对应于以四方晶系或者等轴晶系结晶的氧化锆的单一相，由此反映出添加剂被引入到了氧化锆的晶格中，从而形成真固溶体。该组合物还可以是相混合物的形式，尤其是在高添加剂含量，即至少40％的情况下，或者另外在低添加剂含量，即在低于10％的情况下，在这后一种情况下是在等于或者大于900℃的温度下煅烧之后。
本发明的组合物还具有特定的孔隙率。实际上，它们包含中孔，即尺寸为5nm-500nm，更尤其是10nm-200nm的孔，即使是在高温下煅烧之后。这些尺寸值通过水银孔隙率测定法获得(利用Micromeritic的Autopore 9410孔隙率测定计来分析，该测定计包括两个低压站和一个高压站)。这些中孔可构成总孔体积的大部分，例如尺寸为5nm-500nm的中孔可以占这个总孔体积的至少40％，更特别地是至少60％。还可以指出，本发明组合物可包括两个中孔群体(population)，其尺寸分别集中于大约10nm(10-12nm)和大约60nm周围，这些群体在所述孔隙图中得到证实，在该图中存在以这两个数值为中心的两个峰。最后，用来给出随着孔直径而变化的累积孔体积的本发明组合物的孔隙图曲线呈现出基本上线性的轮廓，这表示对具有5nm-1mm直径的所有孔的总孔体积的基本上均匀的贡献。
本发明组合物可以具有非常低的硫酸根阴离子含量。这个含量通常为至多100ppm，优选至多50ppm(SO4-/整个组合物的重量比)。
现在将描述用于制备本发明组合物的方法。
这种方法包括以下步骤-(a)形成包含锆、添加剂和非必需的铝或者硅的化合物的混合物；-(b)使所述混合物与碱性化合物接触，以获得沉淀物；-(c)在液体介质中加热所述沉淀物；-(d)在由前一步骤获得的沉淀物中添加选自阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚乙二醇、羧酸及其盐以及羧甲基化脂肪醇乙氧基化物类型表面活性剂的化合物；-(e)锻烧由此得到的沉淀物。
因此，该方法的第一步在于在液体介质中制备锆化合物、钇化合物和非必需的另外的添加剂的化合物或者铝或硅的化合物的混合物。
该混合物一般在液体介质中制备，该液体介质优选为水。
这些化合物优选为可溶性化合物。它们尤其可以为锆、钇、另外的添加剂和铝的盐。这些化合物例如可以选自硝酸盐、乙酸盐或者氯化物。
作为实例，因而可以提及硝酸氧锆或二氯氧化锆。更一般地使用硝酸氧锆。
还可以使用溶胶作为起始锆化合物。“溶胶”是指由基于锆化合物的胶态尺寸，即尺寸为约1nm-约500nm的固体细颗粒悬浮在含水液相中所构成的任何系统，所述化合物通常是氧化锆或者水合氧化锆，此外，所述颗粒还可任选地包含残余量的键合或吸附的离子，如硝酸根、乙酸根、氯根或铵离子。需要指出的是，在所述溶胶中，锆可以完全是胶体的形式，或者同时是离子和胶体的形式。
该起始混合物可以毫无区别地要么通过最初为固态的化合物并在随后引入到例如水的底料中而获得，要么直接由这些化合物的溶液并在随后以任何顺序混合所述溶液来获得。
在该方法的第二步骤(b)中，使所述混合物与碱性化合物进行接触。氢氧化物类型的产品可以被用作碱或碱性化合物。可以提及的有碱金属或碱土金属氢氧化物。还可以使用仲、叔或季胺。不过优选胺和氨水，因为它们能降低由碱金属或碱土金属阳离子产生污染的风险。还可以提及的是脲。
该碱性化合物通常以水溶液的形式使用。
混合物与溶液接触的方式，即它们的添加顺序并不是关键因素。但是，这种接触操作可通过把混合物添加到碱性化合物的溶液中来进行。
混合物与溶液进行接触或者进行反应，尤其是添加混合物到碱性化合物的溶液中的操作可全部一次、逐渐或连续地进行，并且其优选在搅拌下进行。其优选在环境温度下(20-25℃)进行。
该方法的下一步骤(c)是在液体介质中加热沉淀物的步骤。
所述加热可以直接在与碱性化合物反应之后获得的反应介质上进行，或者在通过如下操作之后获得的悬浮液上进行将沉淀物与反应介质分离，非必需地洗涤该沉淀物，并且将沉淀物重新置于水中。该介质被加热的温度为至少100℃，特别地是至少130℃，更特别地是至少150m2/g。可通过引入液体介质到密闭容器(高压釜类型的密闭反应器)中来进行加热操作。在上面给出的温度条件下，并且在含水介质中，作为说明，可确定在密闭反应器中的压力可以为大于1巴(105Pa)至165巴(1.65×107Pa)，优选5巴(5×105Pa)至165巴(1.65×107Pa)的数值。也可以在开放的反应器中，在100℃左右的温度下进行加热。
可以在空气中或者在惰性气体气氛下进行加热，在后一种情况下优选氮气。
加热的持续时间可以在宽范围内变化，例如1至48小时，优选2至24小时。类似地，升温的速率并不是关键因素，因而可以通过将该介质加热例如30分钟至4小时来达到设定的反应温度，这些值的给出完全只是指示性的。
可以进行多个加热操作。因此，在加热步骤和任选的洗涤操作之后获得的沉淀物可被再次悬浮于水中，然后可对如此获得的介质进行另一个加热操作。这个另外的加热操作在与针对第一次加热所述的那些相同的条件下进行。
该方法的下一步骤(d)在于向由上一步骤得到的沉淀物中引入选自阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚乙二醇和羧酸及其盐的化合物。
关于这种化合物，可以参考申请WO98/45212中的教导，可以使用在这个文献中描述的表面活性剂。
作为阴离子型表面活性剂，可提及乙氧基羧酸盐，乙氧基化脂肪酸，肌氨酸盐，磷酸酯，硫酸盐如醇硫酸盐，醇醚硫酸盐和硫酸化的烷醇酰胺的乙氧基化物，磺酸盐如磺基琥珀酸盐，烷基苯磺酸盐或烷基萘磺酸盐。
作为非离子型表面活性剂，可提及炔属表面活性剂，醇乙氧基化物，烷醇酰胺，氧化胺，乙氧基化的烷醇酰胺，长链乙氧基化的胺，环氧乙烷/环氧丙烷共聚物，脱水山梨醇衍生物，乙二醇，丙二醇，甘油，聚甘油酯以及它们的乙氧基化衍生物，烷基胺，烷基咪唑啉，乙氧基化的油和烷基苯酚的乙氧基化物。尤其可提及以商标IGEPAL、DOWANOL、RHODAMOX和ALKAMIDE销售的产品。
关于羧酸，尤其可以使用脂族单或二羧酸，而且在这些酸中，更特别地是饱和酸。还可使用脂肪酸，更特别地是饱和脂肪酸。因此尤其可提及甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸。作为二羧酸，可提及草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸。
还可以使用羧酸盐，尤其是铵盐。
作为实例，可以更具体地提及月桂酸和月桂酸铵。
最后，可以使用一种表面活性剂，其选自羧甲基化脂肪醇乙氧基化物类型的表面活性剂。
术语“羧甲基化脂肪醇乙氧基化物类型的产品”要理解为是指由在链端含-CH2-COOH基团的乙氧基化或丙氧基化的脂肪醇所组成的产品。
这些产品可对应于下式R1-O-(CR2R3-CR4R5-O)n-CH2-COOH其中R1表示饱和或不饱和的碳链，其长度通常为至多22个碳原子，优选至少12个碳原子；R2、R3、R4和R5可以相同，并且可以代表氢，或者R2还可代表CH3基团，且R3、R4和R5代表氢；n是非零整数，其范围可以是至多50，并且更特别地为5至15，其中这些数值包括端值。应当指出，表面活性剂由上式产品的混合物组成，其中R1可以分别是饱和与不饱和的，或者是同时包含-CH2-CH2-O-和-C(CH3)-CH2-O-基团的产品。
可以以两种方式加入表面活性剂。可以将其直接添加到由前一个加热步骤(c)产生的沉淀物的悬浮液中。还可以将其添加到通过任何已知方法从已经加热过的介质中分离出来的固体沉淀物中。
以相对于按照氧化物计的组合物重量的表面活性剂重量百分数表示，表面活性剂的用量通常为5％至100％，特别地为15％至60％，更特别地为35％至50％。
根据本发明方法的一种变化形式，在刚刚描述的步骤(d)之后可以研磨沉淀物。
可以采用各种方式进行这种研磨。
第一种方式在于湿法类型的高能研磨。这种研磨是在湿沉淀物上进行的，该湿沉淀物是例如在将表面活性剂添加到固体沉淀物中之后获得的。湿法研磨可以在例如球磨机中进行。
第二种方法是通过对沉淀物悬浮液进行剪切来对其进行中等能量的研磨，例如，可以使用胶体磨机或者搅拌汽轮机。这种悬浮液可以是含水悬浮液，它是在将步骤(d)之后获得的沉淀物分散于水中之后来获得的。
在本发明方法的最后一个步骤中，回收的沉淀物于是被煅烧。沉淀物任选地在煅烧之前用水进行洗涤。通过这种煅烧可以获得所形成产品的结晶性，并且其还可以根据随后用于本发明组合物的使用温度来进行调节和/或选择，并且为此要考虑到所采用的煅烧温度越高，则产品的比表面积越小。这种煅烧通常在空气中进行，但显然并不排除例如在惰性气氛或者在受控(氧化或者还原)气氛中进行煅烧。
实际上，煅烧温度通常被限制在500℃-1100℃，更特别地为600℃-900℃。
以上所述的或者通过以上研究的方法获得的本发明组合物以粉末的形式提供，但它们可任选地被成形，以便以可变尺寸的粒料、珠粒、圆柱体或蜂窝的形式提供。
本发明的组合物可被用作催化剂或者催化剂载体。因而，本发明还涉及包含本发明组合物的催化体系。对于这种体系来说，这些组合物可被应用到在催化领域中常用的任何载体上，也就是说，尤其是热惰性的载体上。这种载体可选自氧化铝、氧化钛、氧化铈、二氧化硅、尖晶石、沸石、硅酸盐、结晶磷酸硅铝或结晶磷酸铝。
该组合物也可被用在催化体系中，这些催化体系包括在例如金属或陶瓷整料类型的基底上的拥有催化性能且基于这些组合物的涂层(修补基面涂层(wash coat))。该涂层本身还可包括以上提及的那些类型的载体。这种涂层通过将组合物与载体混合以形成随后可沉积在基底上的悬浮液而获得。
当用于催化作用时，本发明的组合物与过渡金属结合使用；其于是起到了这些金属的载体的作用。过渡金属被理解为是指元素周期表中第IIIA至IIIB族的元素。作为过渡金属，尤其可以提及铁、锰和铜以及贵金属如铂、铑、钯、银或铱。这些金属的性质以及用于将它们引入到载体组合物中的技术是本领域技术人员所熟知的。例如可以通过浸渍将金属引入到组合物中。
组合物中上述金属的含量对应于为了获得催化活性而通常在催化剂中所使用的含量。作为实例，这个含量可以是至多5％，尤其是至多1％。其特别可以是至多0.5％，甚至是至多0.25％。含量大于5％通常是不经济的。这些含量以基于组合物的金属重量百分数表示。
该催化体系，更具体的说是本发明的组合物用途广泛。它们特别适用于并且因此用在各种反应的催化作用中，如烃或其它有机化合物的脱水、加氢硫化、加氢脱氮、脱硫、加氢脱硫、脱氢卤化、重整、蒸汽重整、裂化、加氢裂化、氢化、脱氢、异构化、歧化、氧氯化、脱氢环化；氧化和/或还原反应、克劳斯反应、内燃机废气的处理、脱金属、甲烷化、变换反应、由内燃机排放的烟灰(例如在贫油状态下运行的柴油机或汽油发动机所排放的烟灰)的催化氧化。
该催化体系，更具体地是本发明的组合物特别适合用于处理内燃机(贫油燃烧柴油或者汽油发动机)的废气。这种处理更确切地是用于通过在贫油混合物中与烃连续反应来除去NOx的处理(HC-DeNOx催化作用)。
为此，本发明还涉及一种用于处理内燃机废气的方法，其特征在于使用上述的催化体系或者如上所述的本发明组合物作为催化剂。
最后将要指出的是，在这种类型的方法中，本发明的组合物可以与基于氧化铈的组合物结合使用，该基于氧化铈的组合物通过添加剂如氧化锆或者如稀土元素氧化物进行稳定化，在这种情况下可以组合使用氧化锆和稀土元素氧化物；或者可以与基于氧化锆的组合物结合使用，这种氧化物本身可以用稀土元素(例如尤其是铈)掺杂或者稳定化。通过以上的这些结合可以得到能够从低温起就可转化来自发动机的所有污染物的体系。
下面将给出实施例。
实施例1本实施例涉及90％锆和10％钇的组合物的制备，这些比例以氧化物ZrO2和Y2O3的重量百分数来表示。
在配有搅拌器的烧杯中引入750ml的硝酸锆溶液(120g/l)和25ml的硝酸钇(400g/l)。随后向混合物中补充蒸馏水以获得1升的这两种硝酸盐的溶液。
在配有搅拌器的圆底反应器中引入202ml的氨水溶液(12mol/l)，随后向混合物中补充蒸馏水使其总体积达到1升。
在连续搅拌下，在1小时内将硝酸盐溶液引入到反应器中。
将获得的溶液放入配备有搅拌器的不锈钢高压釜中。边搅拌边在2小时内将介质的温度升至150℃。
随后用Büchner过滤器来过滤如此得到的悬浮液。回收含17重量氧化物的白色沉淀物。
取100g这种沉淀物。
同时，在下述条件下制备月桂酸铵凝胶将250g月桂酸引入到135ml的氨水(12mol/l)和500ml的蒸馏水中，随后借助于刮铲进行均匀化。
将20.3g的这种凝胶添加到100g的沉淀物中，然后整个进行混合，直到获得均匀的糊剂。
随后使所获得的产品达到500℃保持4小时。
在如下所述的温度和持续时间下煅烧之后，它具有如下的表面性质4h 900℃＝32m2/g10h 1000℃＝15m2/g10h 1200℃＝1.5m2/g。
实施例2本实施例涉及90％锆、5％钕和5％钇的组合物的制备，这些比例以氧化物ZrO2、Nd2O3和Y2O3的重量百分数来表示。
在配有搅拌器的烧杯中引入750ml的硝酸锆溶液(120g/l)，9.5ml的硝酸钕溶液(524g/l)和13ml的硝酸钇溶液(386g/l)。随后向混合物中补充蒸馏水以获得1升的这三种硝酸盐的溶液。
在配有搅拌器的圆底反应器中引入194ml的氨水溶液，随后向混合物中补充蒸馏水使其总体积达到1升。
在连续搅拌下，在1小时内将硝酸盐溶液引入到反应器中。
将获得的溶液放入配备有搅拌器的不锈钢高压釜中。边搅拌边在2小时内将介质的温度升至150℃。
随后用Büchner过滤器来过滤如此得到的悬浮液。回收含19.1％重量氧化物的白色沉淀物。
取100g这种沉淀物。
同时，在下述条件下制备月桂酸铵凝胶将250g月桂酸引入到135ml的氨水(12mol/l)和500ml的蒸馏水中，随后借助于刮铲进行均匀化。
将22.8g的这种凝胶添加到100g的沉淀物中，然后整个进行混合，直到获得均匀的糊剂。
随后使所获得的产品达到700℃保持4小时。
在如下所述的温度和持续时间下煅烧之后，它具有如下的表面性质4h 900℃＝52m2/g10h 1000℃＝32.8m2/g10h 1100℃＝14.7m2/g10h 1200℃＝3.2m2/g。
实施例3本实施例描述了由本发明组合物制备的催化剂的催化试验。
a)催化剂的制备通过用硝酸铑湿法浸渍在500℃下煅烧4小时后获得的实施例1的产品来制备具有0.1％重量金属铑元素(基于催化剂的总重量)的催化剂。随后使浸渍的产品缓慢地蒸发并干燥，并且最后在500℃下在空气中煅烧4小时。
随后在氧化/还原混合物(1.8％的CO和10％的H2O以及1.8％的O2和10％的H2O的交替的5分钟流动)中将粉末形式的催化剂在1100℃下老化6小时。在石英管反应器中进行老化，气流在其中经过。
b)试验条件气体的流速30l/h。
催化剂的重量20mg(颗粒尺寸级分100-200微米)，用150mg的SiC稀释。
下表中给出了气体的组成。

观察到下面的结果在富油混合物中，初始操作温度对于NO的20％转化率来说是340℃，而对于C3H6来说是345℃。因而在两种情况下均是在低温下的。
在贫油混合物中，对于NO，C3H6和CO的20％的转化率来说，初始操作温度分别为331℃，330℃和300℃。
所有这些结果表明基于本发明组合物的催化剂在低温下的效率(低于350℃的初始操作温度)。
实施例4-对比例在这个实施例中，制备基于锆和铈氧化物的组合物(其比表面积已经通过镧和钕氧化物稳定化)。这个组合物对应于式ZrO2/CeO2/La2O3/Nd2O3，这些氧化物的相应重量比例是75/20/2.5/2.5。
操作步骤如实施例2，每100g产品使用以下的量-268ml的硝酸锆(C＝280g/l)-79ml的硝酸铈(浓度为236.5g/l的Ce4+，15.5g/l的Ce3+，游离酸度0.7N)-5.5ml硝酸镧(C＝454g/l)-4.8ml硝酸钕(C＝524g/l)。
制备操作步骤与实施例2中所述的操作步骤相同。但是，沉淀物不与表面活性剂混合，而是直接进行煅烧。在1000℃下煅烧4小时后获得的产品具有44m2/g的比表面积，在1100℃下煅烧4小时后获得的产品具有18m2/g的比表面积。通过利用硝酸铑湿法浸渍按照刚刚描述的方式制备并在500℃下煅烧4小时后获得的组合物，从而独立地制备含0.1重量％的金属铑元素(基于催化剂总重量)的催化剂。
如实施例3中所述的，如此制备的这种催化剂在1100℃下进行同样的老化和同样的试验。
下表给出了对于实施例1和4的产品来说，在20％(Ta)下涉及初始操作温度的结果。

当为对比实施例的产品时，起始温度显然要更高。
实施例5本实施例涉及90％锆、5％钇和5％镧的组合物，这些比例以氧化物ZrO2、Y2O3和La2O3的重量百分数来表示。
在配有搅拌器的烧杯中引入310ml的硝酸锆(290g/l)，23.8ml的硝酸钇(210g/l)和11ml的硝酸镧(454g/l)。随后向混合物中补充蒸馏水以获得1升的硝酸盐溶液。
在配有搅拌器的反应器中引入197ml的氨水溶液(12mol/l)，随后向混合物中补充蒸馏水使其总体积达到1升。
在连续搅拌下，在1小时内将硝酸盐溶液引入到反应器中。
将获得的溶液放入配备有搅拌器的不锈钢高压釜中。边搅拌边在2小时内将介质的温度升至150℃。
将33g月桂酸添加到如此获得的悬浮液中。将该悬浮液保持搅拌1小时。
随后过滤悬浮液。回收白色的沉淀物。
随后使所获得的产品达到850℃保持3小时。
在如下所述的温度和持续时间下煅烧之后，它具有如下的表面性质4h 900℃＝57m2/g4h 1000℃＝48m2/g10h 1000℃＝43m2/g4h 1100℃＝26m2/g10h 1200℃＝2.5m2/g。
X-射线分析表明在900℃-1000℃，该产品为单一等轴相的形式。在1100℃下，两个衍射峰(分别在2θ＝35°和60°周围)的非常轻微的分裂表明所获得的图可归因于单一的四方晶相。
实施例6本实施例涉及80％锆、5％钇和15％镧的组合物，这些比例以氧化物ZrO2、Y2O3和La2O3的重量百分数来表示。
在配有搅拌器的烧杯中引入276ml的硝酸锆(290g/l)，23.8ml的硝酸钇(210g/l)和33ml的硝酸镧(454g/l)。随后向混合物中补充蒸馏水以获得1升的硝酸盐溶液。
在配有搅拌器的反应器中引入199.5ml的氨水溶液(12mol/l)，随后向混合物中补充蒸馏水使其总体积达到1升。
在连续搅拌下，在1小时内将硝酸盐溶液引入到反应器中。
将获得的溶液放入配备有搅拌器的不锈钢高压釜中。边搅拌边在2小时内将介质的温度升至150℃。
将45g月桂酸添加到如此获得的悬浮液中。将该悬浮液保持搅拌1小时。
随后用Büchner过滤器来过滤如此得到的悬浮液，所过滤的沉淀物利用与过滤母液等体积的水进行洗涤。最后获得白色沉淀物。
随后使所获得的产品达到700℃保持4小时。
在如下所述的温度和持续时间下煅烧之后，它具有如下的表面性质4h 900℃＝88m2/g4h 1000℃＝58m2/g10h 1000℃＝52m2/g4h 1100℃＝21m2/g10h 1200℃＝2.5m2/g。
X-射线分析表明，直到900℃，该产品为单一等轴相的形式。在1000℃下，该等轴相向着四方相发展，而较小的相可确认为La2Zr2O7。
该产品具有1.61ml/g的总孔体积，其中61％为直径为5nm-500nm的孔。
图1是该产品的孔隙图。孔直径()所示为横坐标，也就是说1e+02对应于10nm的值，1e+03对应于100nm的值，如此等等。以mL/g表示的孔体积所示为纵坐标。在该孔隙图上将会清楚地看到两个中孔群体，其直径集中在60nm和12nm周围。
权利要求
1.一种基于氧化锆的组合物，其特征在于，它包含氧化钇作为添加剂，并且该组合物在1000℃下煅烧10小时后具有至少12m2/g的比表面积。
2.根据权利要求1的组合物，其特征在于，它在1000℃下煅烧10小时后具有至少14m2/g的比表面积。
3.根据权利要求1或2的组合物，其特征在于，它在900℃下煅烧4小时后具有至少25m2/g的比表面积。
4.根据上述权利要求之一的组合物，其特征在于，它另外包含作为另外的添加剂的至少一种选自镨、镧和钕的氧化物的氧化物。
5.根据权利要求4的组合物，其特征在于，它在1000℃下煅烧10小时后具有至少30m2/g，更特别地是至少40m2/g的比表面积。
6.根据上述权利要求之一的组合物，其特征在于，它具有尺寸为5nm-500nm，更特别地是10nm-200nm的中孔。
7.根据上述权利要求之一的组合物，其特征在于，它具有尺寸分别集中于10nm和60nm周围的两个中孔群体。
8.根据上述权利要求之一的组合物，其特征在于，添加剂含量为至多50％重量的添加剂氧化物，基于组合物的重量。
9.根据权利要求8的组合物，其特征在于，添加剂含量为10-40％。
10.根据上述权利要求之一的组合物，其特征在于，它另外包含氧化铝或者二氧化硅。
11.制备根据上述权利要求之一的组合物的方法，其特征在于，它包括以下步骤-(a)形成包含锆、添加剂和非必需的铝或者硅的化合物的混合物；-(b)使所述混合物与碱性化合物接触，以获得沉淀物；-(c)在液体介质中加热所述沉淀物；-(d)在由前一步骤获得的沉淀物中添加选自阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚乙二醇、羧酸及其盐以及羧甲基化脂肪醇乙氧基化物类型表面活性剂的化合物；-(e)锻烧由此得到的沉淀物。
12.根据上一个权利要求的方法，其特征在于，使用选自硝酸盐、乙酸盐和氯化物的化合物作为锆、添加剂和铝的化合物。
13.根据权利要求11或12的方法，其特征在于，步骤(c)的沉淀物在至少100℃的温度下加热。
14.一种催化体系，其特征在于它包含权利要求1-10之一的组合物。
15.根据权利要求14的催化体系，其特征在于它包含由该组合物负载的过渡金属，尤其是贵金属。
16.一种用于处理内燃机废气的方法，其特征在于，使用权利要求14或者15的催化体系或权利要求1-10之一的组合物作为催化剂。
全文摘要
本发明涉及一种基于氧化锆和氧化钇的组合物，其在1000℃下煅烧10小时后具有至少12m
文档编号C04B35/486GK1942401SQ200580012097
公开日2007年4月4日 申请日期2005年4月5日 优先权日2004年4月7日
发明者O·拉尔谢, E·罗阿尔 申请人:罗狄亚化学公司