590g的具有按ZrO 2含量計濃度為18質量％的硝酸氧鋯水溶液、和100g的含有按Fe203計用量為0.5g的硝酸鐵的水溶液。隨后，按照與實施例1相同的方式獲得CZ-鐵復合氧化物，其中鈰、鋯和鐵的含量比率([鈰]:[鋯]:[鐵])是按摩爾比率計的43.5:54:2.5。所得的CZ-鐵復合氧化物按照與實施例1相同的方式進行XRD檢測和檢測氧吸收/釋放量的實驗。所得的結果列在圖1的表格中。
[0074](對比例2)
[0075]按照與實施例1相同的方式制備基于氧化鈰-氧化鋯的固溶體粉末，其中鈰、鋯和鐠的含量比率([鈰]:[鋯]:[鐠])是按摩爾比率計的39.5:58:2.5，不同的是使用428g的具有按Ce02含量計濃度為28質量％的硝酸鈰水溶液、634g的具有按ZrO 2含量計濃度為18質量％的硝酸氧鋯水溶液、和100g的含有按Pr60^f用量為3g的硝酸鐠的水溶液。隨后，按照與實施例1相同的方式獲得氧化鈰-氧化鋯-鐠復合氧化物，其中鈰、鋯和鐠的含量比率([鈰]:[鋯]:[鐠])是按摩爾比率計的39.5:58:2.5。所得的氧化鈰-氧化鋯-鐠復合氧化物按照與實施例1相同的方式進行XRD檢測和檢測氧吸收/釋放量的實驗。所得的結果列在圖1的表格中。
[0076](對比例3)
[0077]按照與實施例1相同的方式制備基于氧化鈰-氧化鋯的固溶體粉末，其中鈰、鋯和鐠的含量比率([鈰]:[鋯]:[鐠])是按摩爾比率計的46.5:51:2.5，不同的是使用457g的具有按Ce02含量計濃度為28質量％的硝酸鈰水溶液、557.6g的具有按ZrO 2含量計濃度為18質量％的硝酸氧鋯水溶液、和100g的含有按PrfAJf用量為2.9g的硝酸鐠的水溶液。隨后，按照與實施例1相同的方式獲得氧化鈰-氧化鋯-鐠復合氧化物，其中鈰、鋯和鐠的含量比率([鈰]:[鋯]:[鐠])是按摩爾比率計的46.5:51:2.5。所得的氧化鈰-氧化鋯-鐠復合氧化物按照與實施例1相同的方式進行XRD檢測和檢測氧吸收/釋放量的實驗。所得的結果列在圖1的表格中。
[0078](對比例4)
[0079]按照與實施例1相同的方式制備CZ固溶體粉末，其中鈰和鋯的含量比率([鈰]:[鋯])是按摩爾比率計的46:54，不同的是使用452g的具有按Ce02含量計濃度為28質量％的硝酸鈰水溶液、和590g的具有按Zr02含量計濃度為18質量％的硝酸氧鋯水溶液。隨后，按照與實施例1相同的方式獲得CZ復合氧化物，其中鈰和鋯的含量比率([鈰]:[鋯])是按摩爾比率計的46:54。所得的CZ復合氧化物按照與實施例1相同的方式進行XRD檢測和檢測氧吸收/釋放量的實驗。所得的結果列在圖1的表格中。
[0080](對比例5)
[0081]按照與實施例1相同的方式制備基于氧化鈰-氧化鋯的固溶體粉末，其中鈰、鋯和鐠的含量比率([鈰]:[鋯]:[鐠])是按摩爾比率計的36:54:10，不同的是使用354g的具有按Ce02含量計濃度為28質量％的硝酸鈰水溶液、590g的具有按ZrO 2含量計濃度為18質量％的硝酸氧鋯水溶液、和100g的含有按Pr60^f用量為11.7g的硝酸鐠的水溶液。隨后，按照與實施例1相同的方式獲得氧化鈰-氧化鋯-鐠復合氧化物，其中鈰、鋯和鐠的含量比率([鈰]:[鋯]:[鐠])是按摩爾比率計的36:54:10。所得的氧化鈰-氧化鋯-鐠復合氧化物按照與實施例1相同的方式進行XRD檢測和檢測氧吸收/釋放量的實驗。所得的結果列在圖1的表格中。
[0082]從如圖1表格所示的實施例1-7和對比例2-5的結果比較清楚可見，基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物，其中至少一種選自鐠、鑭和釔的元素的含量、以及鈰和至少一種選自鐠、鑭和釔的元素的總含量與鋯含量之間的比率都在上述本發(fā)明的范圍內，顯示在高溫耐久性試驗之后具有顯著改進的在400°C下的氧儲存容量(0SC)。所以，可以確認的是，能夠充分地抑制氧儲存材料的熱劣化，并且這些復合氧化物從低至約400°C的溫度開始充分地顯示氧吸收/釋放功能。此外，可以確認的是，在高溫耐久性試驗之后的κ相保持率大約對應于0SC性能，并且κ相保持率越高，0SC性能提高的趨勢越大。
[0083]另外，含有鐵的樣品(對比例1)在I (14/29)值和0SC方面都比不含鐵的樣品(對比例4)更差。因此可以確認鐵不適合用作添加元素。
[0084]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實例，可以提供:一種基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物，其能充分地抑制氧儲存材料的加熱劣化，并且可以從低至約400°C的溫度開始充分地顯示氧吸收/釋放功能；一種制備復合氧化物的方法；以及一種用于廢氣提純的催化劑，其包含基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物。
[0085]因為本發(fā)明的基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物能從上述較低溫度顯示氧吸收/釋放功能，所以這種復合氧化物適合作為載體、助催化劑等用于廢氣提純的催化劑，所述催化劑在包含約400°C或更低的較低溫度的條件下使用。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于廢氣提純的包含基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物的催化劑還具有改進的耐熱性，進而尤其適合作為催化劑在較低溫度條件下使用。
【主權項】
1.一種基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物，其含有含氧化鈰和氧化鋯的復合氧化物，其中相對于在基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物中所含的陽離子總量計，基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物含有0.5-5.0摩爾％的至少一種選自鐠、鑭和釔的元素，其中在基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物中，鈰和至少一種選自鐠、鑭和釔的元素的總含量與鋯含量之間的摩爾比率([鈰和至少一種選自鐠、鑭和釔的元素]:[鋯])是在43:57至48:52的范圍內，和當在1100°C的溫度條件下在大氣中加熱5小時并然后通過使用CuK α的X-射線衍射法檢測時，基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物顯示X-射線衍射圖案，其中在2 Θ為14.5°處的衍射線與在2Θ為29°處的衍射線之間的強度比率{1(14/29)值}以及在2Θ為28.5°處的衍射線與在2 Θ為29°處的衍射線之間的強度比率{1(28/29)值}滿足以下要求:(I (14/29)值)彡[0.02 (I (28/29)值)]< 0.08。2.—種制備基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物的方法，所述復合氧化物含有含氧化鈰和氧化鋯的復合氧化物，此方法包括:制備基于氧化鈰-氧化鋯的固溶體粉末，其含有相對于陽離子總量計〇.5-5.0摩爾％的至少一種選自鐠、鑭和釔的元素，并且鈰和至少一種選自鐠、鑭和釔的元素的總含量與鋯含量之間的摩爾比率([鈰和至少一種選自鐠、鑭和釔的元素]:[鋯])是在43:57至48:52的范圍內；將基于氧化鋪-氧化錯的固溶體粉末在400-3500kgf/cm2的壓力下加壓成型；和在加壓成型之后使得基于氧化鈰-氧化鋯的固溶體粉末在1450-2000°C的溫度條件下進行還原處理以得到基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物。3.根據(jù)權利要求2的制備基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物的方法，還包括:在還原處理之后使得基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物進行氧化處理。4.根據(jù)權利要求2或3的制備基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物的方法，其中:當在1100°C的溫度條件下在大氣中加熱5小時并然后通過使用CuK α的X-射線衍射法檢測時，基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物顯示X-射線衍射圖案，其中在2 Θ為14.5°處的衍射線與在2Θ為29°處的衍射線之間的強度比率{1(14/29)值}以及在2Θ為28.5°處的衍射線與在2 Θ為29°處的衍射線之間的強度比率{1(28/29)值}滿足以下要求:(I (14/29)值)彡[0.02 (I (28/29)值)]< 0.08。5.—種用于廢氣提純的催化劑，其含有:根據(jù)權利要求1-4中任一項的基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物，其含有含氧化鈰和氧化鋯的復合氧化物，其中相對于在基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物中所含的陽離子總量計，基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物含有0.5-5.0摩爾％的至少一種選自鐠、鑭和釔的元素，其中在基于氧化鈰-氧化鋯的復合氧化物中，鈰和至少一種選自鐠、鑭和釔的元素的總含量與鋯含量之間的含量摩爾比率([鈰和至少一種選自鐠、鑭和釔的元素]：[鋯])是在43:57至48:52的范圍內。
【IPC分類】B01J23/10, C01G25/00, C01F17/00
【公開號】CN105339308
【申請?zhí)枴緾N201480033434
【發(fā)明人】森川彰, 小西佳惠, 田邊稔貴, 須田明彥, 三浦真秀, 鈴木宏昌, 鎮(zhèn)西勇夫, 千葉明哉, 飯塚光祐
【申請人】豐田自動車株式會社, 株式會社科特拉
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年6月12日
【公告號】DE112014002812T5, US20160121302, WO2014199219A1