專利名稱：鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化材料及其制備方法，特別涉及一種適用于汽車尾氣凈化、有機(jī)廢氣消除和天然氣催化燃燒等廢氣凈化或催化燃燒的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
減少汽車尾氣污染、保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，是目前及未來相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)我國環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。為減少污染，必須從提高汽油品質(zhì)、改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)和增加尾氣凈化催化效率三方面進(jìn)行突破。到目前為止，使用汽車尾氣凈化催化劑是最有效途徑就是通過三元催化裝置來降低尾氣中HC、CO和NOx三種有毒氣體的含量。 三效催化劑主要是由起催化作用的貴金屬活性組分、含CeO2催化助劑(儲(chǔ)氧材料)和用于支撐活性組分的載體組成。而合適的汽車尾氣凈化儲(chǔ)氧涂層材料對(duì)貴金屬的分散和穩(wěn)定起到關(guān)鍵作用，同時(shí)儲(chǔ)氧涂層材料可以提高高溫條件下催化劑的儲(chǔ)氧能力，擴(kuò)大其空燃比操作窗口，使催化劑在十分苛刻的操作條件下活性有明顯改善。目前商業(yè)上用的含鈰的稀土儲(chǔ)氧材料和具有高比表面積和較強(qiáng)抗熱老化能力的
Y-Al2O3是分別制備的。由于CeO2的熱穩(wěn)定性較差，限制了它的使用。因此，在高溫下使用時(shí)必須抑制CeO2的燒結(jié)。當(dāng)將CeO2中的鈰離子用其它陽離子部分取代時(shí)，可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷，明顯提高其高溫?zé)岱€(wěn)定性。ZrO2添加到CeO2中，可形成CeO2-ZrO2固溶體而改善CeO2的體相特性，利于體相氧原子的遷移和擴(kuò)散，使體相反應(yīng)過程變得活潑，能夠提高CeO2的儲(chǔ)氧能力和高溫穩(wěn)定性。同時(shí)，Pr、Nd、Y、Nb、La和Ba等稀土及堿土元素的加入可進(jìn)一步增強(qiáng)儲(chǔ)氧材料的抗高溫老化性，提高其儲(chǔ)氧量。儲(chǔ)氧材料可有效穩(wěn)定活性組分的分散，因此具有大的比表面積、較大的孔體積及合適的孔徑分布，并具有良好的抗高溫老化性能、優(yōu)異的低溫催化性能的鈰鋯基儲(chǔ)氧材料成為新三效催化劑的關(guān)鍵材料。y -Al2O3的熱穩(wěn)定性、比表面積、孔容、孔徑分布、表面酸性以及NO吸附能力在很大程度上影響催化劑的催化性能。提高Y-Al2O3的高溫?zé)岱€(wěn)定性和表面性能對(duì)提高催化劑的活性和使用壽命具有重要意義。研究表明。通過添加稀土、堿土元素等可以提高氧化鋁的高溫?zé)岱€(wěn)定性，抑制氧化鋁由Y相向a相的轉(zhuǎn)變。工業(yè)上目前廣泛使用的是通過稀土元素或過渡金屬元素對(duì)擬薄水鋁石進(jìn)行表面改性后經(jīng)焙燒制備具有較強(qiáng)抗熱老化能力的氧化鋁。用鈰鋯基固溶體等稀土材料與氧化鋁相互改性，制備鈰鋯鋁基復(fù)合材料，使其兼具儲(chǔ)氧材料和氧化鋁的共同優(yōu)點(diǎn)，提高儲(chǔ)氧材料及氧化鋁的高溫抗老化能力，是新一代催化涂層的關(guān)鍵技術(shù)。中國專利專利號(hào)為200510020615. I的發(fā)明專利公開了一種鈰鋯鋁基儲(chǔ)氧材料及其制備方法，其基本組成是由氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁和穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑選自氧化鑭、氧化釔及堿土金屬氧化物的至少一種；其制備工藝是(I)按給定的材料組成組分制備硝酸鹽混合溶液及堿性沉淀劑；(2)將制備好的兩種溶液并流導(dǎo)入反應(yīng)容器中進(jìn)行沉淀，沉淀結(jié)束后在90-100°C陳化不小于2h ;(3)陳化后的反應(yīng)料液進(jìn)行固液分離，分離出的固相沉淀物進(jìn)行洗滌、然后與表面活性劑和水配成漿液；(4)漿液通過蒸發(fā)干燥、然后焙燒得鈰鋯鋁基儲(chǔ)氧材料。用上述方法制備的儲(chǔ)氧材料的比表面劑在1000°C焙燒5h后最高可達(dá)110m2/g以上，至少可達(dá)到38m2/g以上；但是，該方法以硝酸鋁為原料，成本較高，同時(shí)制備出的儲(chǔ)氧材料孔徑較小、儲(chǔ)氧材料的高溫抗老化性能較差。中國專利專利公開號(hào)為CN101940921A的發(fā)明專利公開了一種雙層結(jié)構(gòu)儲(chǔ)氧材料及其制備方法，由鈰鋯固溶體與大比表面Y-Al2O3復(fù)合而成，其制備方法是(I)取硝酸鑭溶液、硝酸鈰溶液、硝酸釔及硝酸鋯溶液，置入容器內(nèi)加入氨水進(jìn)行沉淀得到沉淀物；(2) 在步驟(I)的沉淀物中加入氧化鈰質(zhì)量的工業(yè)雙氧水，得到鈰鋯前驅(qū)化合物；(3)將前驅(qū)體與Y-Al2O3質(zhì)量比I :1混合、攪拌均勻得到混合物；(4)將步驟(3)中的混合物經(jīng)洗滌、過濾、加入表面活性劑后，再經(jīng)烘干、焙燒、氣流粉碎，得雙層結(jié)構(gòu)的粉體儲(chǔ)氧材料。上述方法以鈰鋯前驅(qū)體與Y -Al2O3機(jī)械混合，這就導(dǎo)致了氧化鋁與鈰鋯復(fù)合氧化物的混合均勻性及氧化鋁與鈰鋯復(fù)合氧化物的粘結(jié)性較差，影響儲(chǔ)氧材料的催化性能及高溫?zé)岱€(wěn)定劑。中國專利專利號(hào)為98108256. 4的發(fā)明專利公開了一種具有高熱穩(wěn)定性的儲(chǔ)氧材料及其制備該材料的方法，把氧化鈰和至少一種選自氧化鐠、氧化鑭、氧化釔及氧化釹的穩(wěn)定劑高度分散在氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、二氧化硅或其他氧化物等大表面積載體的比表面上，然后再經(jīng)焙燒而得；其制備方法是把溶解的所述的穩(wěn)定劑的前體物和氧化鈰加到一種事先準(zhǔn)備好的、不斷攪拌著的所選載體物質(zhì)的水分散物中，然后通過加堿，慢慢提高分散物的pH值至8-10,從而使穩(wěn)定劑和氧化鋪沉淀在載體物質(zhì)上。上述方法沒有對(duì)載體進(jìn)行表面處理，而載體的顆粒大小、形貌等均影響著包覆的均勻性及涂覆層與載體的粘結(jié)力，影響儲(chǔ)氧材料的催化活性及高溫?zé)岱€(wěn)定性。綜上，現(xiàn)有對(duì)于鈰鋯鋁基稀土儲(chǔ)氧材料的研究較少，且鈰鋯與氧化鋁之間的結(jié)合力及高溫抗老化性存在著較大的矛盾，材料的高溫抗老化性較差。因此，特別需要一種鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料及其制備方法，以解決上述現(xiàn)有存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料及其制備方法，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有比表面積大、高溫抗老化能力好和儲(chǔ)放氧能力高等特點(diǎn)，適用于汽車尾氣凈化、有機(jī)廢氣消除和天然氣催化燃燒等廢氣凈化或催化燃燒。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一方面，本發(fā)明提供一種鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料，其特征在于，它是由氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁和除鈰以外的其他稀土氧化物組成的復(fù)合氧化物，其重量百分比如下氧化鈰15-30%;
氧化鋯5-20%；氧化鋁50-75%；除鈰以外其他稀土氧化物0_5%。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述除鈰以外的其他稀土氧化物選自氧化鑭、氧化釔、氧化鐠和氧化釹中的一種或幾種的組合。另一方面，本發(fā)明提供一種鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟(I)活性組分漿液的制備根據(jù)材料的組成，將相應(yīng)的硝酸鈰、除鈰以外的其他稀土可溶性鹽和硝酸鋯溶于水，得混合金屬硝酸鹽溶液；在混合金屬硝酸鹽溶液中加入活性氧化鋁和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，剪切分散，得活性組分漿液A ； (2)沉淀在一定溫度下，將氨水加入上述活性組分漿液A中，直到沉淀終點(diǎn)，加入把Ce3+氧化為Ce4+所需的化學(xué)計(jì)量的雙氧水，保溫一定時(shí)間，得沉淀物B ；(3)沉淀物的表面處理，將沉淀物B進(jìn)行脫水、洗滌；將脫水后的沉淀物B與水以質(zhì)量比2 1重新打漿，加入一定量的表面處理劑，剪切分散；(4)焙燒，將經(jīng)過表面處理的沉淀物B在550_750°C下焙燒4_6h，得所述鈰鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(I)中，所述除鈰以外的其他稀土可溶性硝酸鹽選自硝酸鑭、硝酸釔、硝酸鐠、硝酸釹中的一種或幾種組合，或者硝酸與氧化鑭、氧化釔、氧化鐠和氧化釹反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽溶液。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(I)中，所述混合金屬鹽硝酸溶液中，各硝酸鹽的比例為硝酸鈰15-30% ；硝酸鋯5-20% ；除鈰以外的其他稀土可溶性硝酸鹽0_5%。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(I)中，所述活性組分漿液中活性氧化鋁的添加量為活性氧化招占活性氧化招和各金屬硝酸鹽總和的25%-35%。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(I)中，所述活性氧化鋁選自孔容為0. 3-0. 7g/ml的Y -氧化鋁或?qū)⒖兹轂?. 3-0. 7g/ml的擬薄水鋁石經(jīng)450-600°C焙燒后3_6h后得到的Y-氧化招。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(I)中，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑選自有機(jī)銨鹽，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的加入量為混合中各硝酸鹽的質(zhì)量總和的15-30%。進(jìn)一步，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑優(yōu)選為檸檬酸銨和十六烷基三甲基溴化銨中的一種或兩種的組合。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(2)中，所述陳化溫度為60-90°C，陳化時(shí)間為l-4h。進(jìn)一步，優(yōu)選地，所述陳化溫度為80_90°C，所述陳化時(shí)間為2_3h。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(3)中，所述表面處理劑選自碳原子為6-12的脂肪酸或醚類，所述表面處理劑的加入量為各硝酸鹽的重量總和的30-50%。進(jìn)一步，所述碳原子為6-12的脂肪酸或醚類包括辛酸(C8H16O2X癸酸(CltlH2O2X乙二醇單丁醚(C6H14O2)和二乙二醇單丁醚(C8H18O3)。本發(fā)明的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過對(duì)氧化鋁進(jìn)行表面處理，一方面加強(qiáng)氧化鋁與鈰鋯基復(fù)合氧化物之間的相互作用；另一方面充分地保證氧化鋁與鈰鋯基復(fù)合氧化物之間的均一性；通過結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑和分散劑的修飾，進(jìn)一步提聞了廣品的孔徑和孔容，具有良好的抗聞溫老化能力，同時(shí)具有儲(chǔ)氧能力聞和儲(chǔ)放氧速度快的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。本發(fā)明的特點(diǎn)可參閱本案圖式及以下較好實(shí)施方式的詳細(xì)說明而獲得清楚地了解。


圖I為本發(fā)明的實(shí)施例I制備鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的XRD示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料及其制備方法，它是由氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁和除鈰以外的其他稀土氧化物組成的復(fù)合氧化物，其重量百分比如下氧化鈰15-30%;氧化鋯5-20%；氧化鋁50-75%;除鈰以外其他稀土氧化物0_5%。在本發(fā)明中，所述除鈰以外的其他稀土氧化物選自氧化鑭、氧化釔、氧化鐠和氧化釹中的一種或幾種的組合。本發(fā)明的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，它包括如下步驟(I)活性組分漿液的制備根據(jù)材料的組成，將相應(yīng)的硝酸鈰、除鈰以外的其他稀土可溶性鹽和硝酸鋯溶于水，得混合金屬硝酸鹽溶液；在混合金屬硝酸鹽溶液中加入活性氧化鋁和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，剪切分散，得活性組分漿液A ；(2)沉淀在一定溫度下，將氨水加入上述活性組分漿液A中，直到沉淀終點(diǎn)，加入把Ce3+氧化為Ce4+所需的化學(xué)計(jì)量的雙氧水，保溫一定時(shí)間，得沉淀物B ；(3)沉淀物的表面處理，將沉淀物B進(jìn)行脫水、洗滌；將脫水后的沉淀物B與水以質(zhì)量比2 1重新打漿，加入一定量的表面處理劑，剪切分散；(4)焙燒，將經(jīng)過表面處理的沉淀物B在550_750°C下焙燒4_6h，得所述鈰鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料。在步驟(I)中，所述除鈰以外的其他稀土可溶性硝酸鹽選自硝酸鑭、硝酸釔、硝酸鐠、硝酸釹中的一種或幾種組合，或者硝酸與氧化鑭、氧化釔、氧化鐠和氧化釹反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽溶液。所述混合金屬鹽硝酸溶液中，各硝酸鹽的比例為硝酸鈰15-30%;硝酸鋯5-20% ；
除鈰以外的其他稀土可溶性硝酸鹽 0_5%。所述活性組分漿液中活性氧化鋁的添加量為活性氧化鋁占活性氧化鋁和各金屬硝酸鹽總和的25%-35%。所述活性氧化鋁選自孔容為0. 3-0. 7g/ml的Y -氧化鋁或?qū)⒖兹轂?. 3-0. 7g/ml的擬薄水鋁石經(jīng)450-600°C焙燒后3-6h后得到的Y _氧化鋁。所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑選自有機(jī)銨鹽，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的加入量為混合中各硝酸鹽的質(zhì)量總和的15-30% ;所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑優(yōu)選為檸檬酸銨和十六烷基三甲基溴化銨中的一種或兩種的組合。在步驟(2)中，所述陳化溫度為60_90°C，陳化時(shí)間為l_4h ;優(yōu)選地，所述陳化溫度為80-90°C，所述陳化時(shí)間為2-3h。在步驟(3)中，所述表面處理劑選自碳原子為6-12的脂肪酸或醚類，所述表面處 理劑的加入量為各硝酸鹽的重量總和的30-50% ;所述碳原子為6-12的脂肪酸或醚類包括辛酸(C8H16O2)、癸酸(CltlH2O2)、乙二醇單丁醚(C6H14O2)和二乙二醇單丁醚(C8H18O3)。實(shí)施例I將64. 9kg硝酸鋪、29. 8kg硝酸錯(cuò)、13. 5kg硝酸鑭用500kg純水溶解,加入60kg孔容為0. 31g/ml的Y_Al203、16kg檸檬酸銨，剪切分散；將上述漿液加熱至60°C后，緩慢加入氨水，控制終點(diǎn)的pH為9，加入30%的雙氧水11. 8kg，保溫4h。經(jīng)沉淀物離心脫水后與水按照質(zhì)量比2 1進(jìn)行混合，加入二乙二醇單丁醚(C8H1803)32. 5kg，剪切分散。將分散后的濁液經(jīng)550°C焙燒6h，得所述鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料。 該材料的組成為，氧化鈰24%，氧化鋯11%，氧化鑭5%，氧化鋁60%。該材料的新鮮比表面積為140m2/g，將該材料在1000°C焙燒4h后得到的比表面積為101m2/g。實(shí)施例2將64. 9kg硝酸鋪、29. 8kg硝酸錯(cuò)、13. 5kg硝酸鑭用500kg純水溶解,加入60kg孔容為0. 68g/ml的Y _A1203、16kg檸檬酸銨，剪切分散；將上述漿液加熱至60°C后，緩慢加入氨水，控制終點(diǎn)的pH為9，加入30%的雙氧水11. 8kg，保溫lh。經(jīng)沉淀物離心脫水后與水按照質(zhì)量比2 1進(jìn)行混合，加入乙二醇單丁醚(C6H1402)54. 1kg，剪切分散。將分散后的濁液經(jīng)750°C焙燒4h，得所述鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料。該材料的組成為，氧化鈰24%，氧化鋯11%，氧化鑭5%，氧化鋁60%。該材料的新鮮比表面積為182m2/g，將該材料在1000°C焙燒4h后得到的比表面積為132m2/g。實(shí)施例3將64. 9kg硝酸鈰、29. 8kg硝酸鋯、13. 5kg硝酸鑭用500kg純水溶解。將孔容為
0.35g/ml的擬薄水鋁石經(jīng)450°C焙燒后6h后得、-Al2O3,取60kg y -Al2O3加入到上述溶液中，32. 46kg十六烷基三甲基溴化銨，剪切分散；將上述漿液加熱至60°C后，緩慢加入氨水，控制終點(diǎn)的PH為9，加入30%的雙氧水11. 8kg，保溫lh。經(jīng)沉淀物離心脫水后與水按照質(zhì)量比2 1進(jìn)行混合，加入乙二醇單丁醚(C6H1402) 54. 1kg，剪切分散。將分散后的濁液經(jīng)600°C焙燒4h，得所述鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料。該材料的組成為，氧化鈰24%，氧化鋯11%，氧化鑭5%，氧化鋁60%。該材料的新鮮比表面積為193m2/g，將該材料在1000°C焙燒4h后得到的比表面積為145m2/g。實(shí)施例4
將40. 5kg硝酸鈰、13. 5kg硝酸鋯用500kg純水溶解，加入75kg孔容為0. 68g/ml的Y -A1203>25kg檸檬酸銨，剪切分散；將上述漿液加熱至90°C后，緩慢加入氨水，控制終點(diǎn)的PH為9，加入30%的雙氧水11. 8kg，保溫lh。經(jīng)沉淀物離心脫水后與水按照質(zhì)量比2 1進(jìn)行混合，加入辛酸(C8H1602)30kg，剪切分散。將分散后的濁液經(jīng)60°C焙燒4h，得所述鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料。該材料的組成為，氧化鈰15%，氧化鋯5%，氧化鋁75%。該材料的新鮮比表面積為195m2/g，將該材料在1000°C焙燒4h后得到的比表面積為151m2/g。實(shí)施例5將81kg硝酸鈰、52. 6kg硝酸鋯用500kg純水溶解，加入50kg孔容為0. 51g/ml的
Y-A1203>25kg檸檬酸銨，剪切分散；將上述漿液加熱至90°C后，緩慢加入氨水，控制終點(diǎn)的pH為9，加入30%的雙氧水11. 8kg，保溫lh。經(jīng)沉淀物離心脫水后與水按照質(zhì)量比2 :1進(jìn)行混合，加入癸酸(C10H202)30kg，剪切分散。將分散后的濁液經(jīng)60°C焙燒4h，得所述鋁鈰 鋯復(fù)合氧化物催化材料。該材料的組成為，氧化鈰30%，氧化鋯20%，氧化鋁50%。該材料的新鮮比表面積為172m2/g，將該材料在1000°C焙燒4h后得到的比表面積為144m2/g。實(shí)施例6將54kg硝酸鈰、26. 3kg硝酸鋯、2. 7kg硝酸釔，I. 5kg硝酸鐠，4. 5kg硝酸釹用500kg純水溶解。將67kg孔容為0. 4g/ml 60kg y -Al2O3加入到上述溶液中，32. 46kg十六烷基三甲基溴化銨，剪切分散；將上述漿液加熱至80°C后，緩慢加入氨水，控制終點(diǎn)的pH為9，加入30%的雙氧水9. 5kg，保溫2h。經(jīng)沉淀物離心脫水后與水按照質(zhì)量比2 I進(jìn)行混合，加入乙二醇單丁醚(C6H1402)54. 1kg，剪切分散。將分散后的濁液經(jīng)600°C焙燒4h，得所述鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料。該材料的組成為，氧化鈰20%，氧化鋯10%，氧化釔1%，氧化鐠0. 5%,氧化釹I. 5%,氧化鋁67%。該材料的新鮮比表面積為193m2/g，將該材料在1000°C焙燒4h后得到的比表面積為 145m2/g。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料及其制備方法，其特征在于，它是由氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁和除鈰以外的其他稀土氧化物組成的復(fù)合氧化物，其重量百分比如下 氧化鈰15-30% ； 氧化鋯5-20% ； 氧化鋁50-75% ； 除鈰以外其他稀土氧化物0_5%。
2.如權(quán)利要求I所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料，其特征在于，所述除鈰以外的其他稀土氧化物選自氧化鑭、氧化釔、氧化鐠和氧化釹中的一種或幾種的組合。
3.—種鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟 (O活性組分漿液的制備根據(jù)材料的組成，將相應(yīng)的硝酸鈰、除鈰以外的其他稀土可溶性鹽和硝酸鋯溶于水，得混合金屬硝酸鹽溶液；在混合金屬硝酸鹽溶液中加入活性氧化鋁和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，剪切分散，得活性組分漿液A ; (2)沉淀在一定溫度下，將氨水加入上述活性組分漿液A中，直到沉淀終點(diǎn)，加入把Ce3+氧化為Ce4+所需的化學(xué)計(jì)量的雙氧水，保溫一定時(shí)間，得沉淀物B ; (3)沉淀物的表面處理，將沉淀物B進(jìn)行脫水、洗滌；將脫水后的沉淀物B與水以質(zhì)量比2 :1重新打漿，加入一定量的表面處理劑，剪切分散； (4)焙燒，將經(jīng)過表面處理的沉淀物B在550-750°C下焙燒4_6h，得所述鈰鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料。
4.如權(quán)利要求3所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述除鈰以外的其他稀土可溶性硝酸鹽選自硝酸鑭、硝酸釔、硝酸鐠、硝酸釹中的一種或幾種組合，或者硝酸與氧化鑭、氧化釔、氧化鐠和氧化釹反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽溶液。
5.如權(quán)利要求3所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述混合金屬鹽硝酸溶液中，各硝酸鹽的比例為 硝酸鈰15-30% ； 硝酸鋯5-20% ； 除鈰以外的其他稀土可溶性硝酸鹽 0-5%。
6.如權(quán)利要求3所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述活性組分漿液中活性氧化鋁的添加量為活性氧化鋁占活性氧化鋁和各金屬硝酸鹽總和的25%-35%。
7.如權(quán)利要求3所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述活性氧化鋁選自孔容為O. 3-0. 7g/ml的Y-氧化鋁或?qū)⒖兹轂镺. 3-0. 7g/ml的擬薄水鋁石經(jīng)450-600°C焙燒后3-6h后得到的Y -氧化鋁。
8.如權(quán)利要求3所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑選自有機(jī)銨鹽，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的加入量為混合中各硝酸鹽的質(zhì)量總和的 15-30%。
9.如權(quán)利要求8所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑優(yōu)選為朽1檬酸銨和十六燒基三甲基溴化銨中的一種或兩種的組合。
10.如權(quán)利要求3所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述陳化溫度為60-90°C，陳化時(shí)間為I_4h。
11.如權(quán)利要求10所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，優(yōu)選地，所述陳化溫度為80-90°C，所述陳化時(shí)間為2-3h。
12.如權(quán)利要求3所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述表面處理劑選自碳原子為6-12的脂肪酸或醚類，所述表面處理劑的加入量為各硝酸鹽的重量總和的30-50%。
13.如權(quán)利要求12所述的鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料的制備方法，其特征在于，所述碳原子為6-12的脂肪酸或醚類包括辛酸(C8H16O2X癸酸(C1QH202)、乙二醇單丁醚(C6H14O2)和二乙二醇單丁醚(C8H18O3) ο
全文摘要
本發(fā)明的目的在于公開一種鋁鈰鋯復(fù)合氧化物催化材料及其制備方法，它是由氧化鈰、氧化鋯、氧化鋁和除鈰以外的其他稀土氧化物組成的復(fù)合氧化物，其重量百分比如下氧化鈰15-30%；氧化鋯5-20%；氧化鋁50-75%；除鈰以外其他稀土氧化物0-5%；與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過對(duì)氧化鋁進(jìn)行表面處理，一方面加強(qiáng)氧化鋁與鈰鋯基復(fù)合氧化物之間的相互作用；另一方面充分地保證氧化鋁與鈰鋯基復(fù)合氧化物之間的均一性；通過結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑和分散劑的修飾，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的孔徑和孔容，具有良好的抗高溫老化能力，同時(shí)具有儲(chǔ)氧能力高和儲(chǔ)放氧速度快的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
文檔編號(hào)B01J23/10GK102824904SQ20121035265
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者趙月昌, 李雪云, 李冉, 賈長征, 趙秀娟, 楊筱瓊 申請(qǐng)人:上海華明高納稀土新材料有限公司