[发明专利]制备耐热性化合物氧化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备用作催化剂等以净化内燃机废气的化合物氧化物的方法。

背景技术

化合物氧化物是以两种或更多种金属氧化物的化合物形式的氧化物，并且不含作为构成单元的氧代-酸离子。该化合物氧化物的一种重要应用是催化剂和催化剂载体。作为这种催化剂，已知的一种催化剂具有如下结构：将催化活性微粒负载在耐热性载体上，并用于净化内燃机的废气。

已知有多种制备前述催化活性微粒或载体的方法，并且用于在所述载体上负载所述微粒的方法描述在日本专利公布号08-17942或日本专利特许公开号2000-197822中。

在日本专利公布号08-17942中描述的前述方法可以被称为水吸收负载方法。该方法包括：制备负载贵金属的耐热性粉末、钙钛矿型化合物氧化物和耐热性载体；制备包含负载所述贵金属的耐热性粉末和所述钙钛矿型化合物氧化物的浆液；将该浆液涂覆到所述耐热性载体上；和然后干燥和烧结该浆液。

另一方面，日本专利特许公开号2000-197822中描述的方法可以称为浸渍负载方法。该方法包括：将载体粉末添加到包含构成化合物氧化物的金属的盐溶液中；将该溶液蒸发并干燥为固体；和然后烧结该固体。

然而，在这两种方法中都将水溶性的盐，例如水溶性的硝酸盐溶解在水中，并由已经制备的载体吸收，和然后干燥并烧结。在这种方法中，所述载体可能会部分溶解，使其耐热性降低，并且所得到的化合物氧化物可能会被热劣化。

发明内容

考虑到前述技术问题构思了本发明，本发明的目的在于当要将所述微粒负载在所述氧化物颗粒上时，通过将包含粒径小于氧化物颗粒的超细颗粒的微粒均匀分散，和通过将所述微粒密集粘结到所述氧化物颗粒上，而提供一种具有高耐热性化合物氧化物。

为了实现前述目的，本发明涉及一种用于制备耐热性化合物氧化物的方法，其中使氧化物颗粒负载粒径小于所述氧化物颗粒的微粒，该方法的特征在于将所述氧化物颗粒或其前体颗粒充电至与所述微粒或其前体颗粒相反的电势，使得所述氧化物颗粒吸附所述微粒，和然后将其烧结以负载所述微粒。

在前述方法中，依照本发明的另一种方法的特征在于所述氧化物颗粒或其前体颗粒是在微乳液中的胶束中合成的；以及其特征在于将包含所述微粒或其前体颗粒的溶液与所述微乳液混合，使得所述氧化物颗粒吸附所述微粒。

在前述方法中，依照本发明的另一种方法的特征在于所述微粒或其前体颗粒是在用于合成所述氧化物颗粒或其前体颗粒的反应场中合成的，并使其带有与所述氧化物颗粒或其前体颗粒相反极性的电荷，使得所述氧化物颗粒吸附所述微粒。

在前述任一方法中，依照本发明的另一种方法的特征在于对其中将所述氧化物颗粒或其前体颗粒与所述微粒或其前体颗粒混合所在的环境或其中合成所述微粒所在的环境的pH值进行调节，以使得所述氧化物颗粒或其前体颗粒与所述微粒或其前体颗粒带有相反极性的电荷。

此外，在本发明的方法中，可以通过使所述氧化物颗粒或其前体颗粒、或者所述微粒或其前体颗粒中的任一种吸附酸或碱来实现对所述表面电势的调节。

因此，依照本发明，在所述氧化物颗粒或其前体(将只称为氧化物颗粒)和所述微粒或其前体(将只称为微粒)之间产生电吸引，使得所述氧化物颗粒的表面逐渐吸引所述微粒。如果在这种情况中，所谓未被吸收部分位于所述氧化物颗粒表面，那么在这些部分的电作用会吸附所述微粒，使得所述微粒可以被均匀吸附并负载在所述氧化物颗粒的表面上。此外，这些吸附作用可以在合成所述单个颗粒的过程中进行，由此抑制待成为所述载体的氧化物颗粒的热劣化。同时，即使暴露于高温下该微粒仍保持稳定，使得其热劣化得到抑制。最终可以制备整体上具有优良耐热性的化合物氧化物。

除了由权利要求1的发明得到的效果，依照本发明的另一种方法，在将在其上粘附有微粒的氧化物颗粒进行烧结的情况下，会抑制在所述氧化物颗粒上的微粒的移动而不被所述氧化物颗粒覆盖。因此，在应用用于在载体上负载催化活性组分的方法的情况中，可以得到具有优良耐热性和几乎不热劣化的催化剂。

除了前述效果，依照本发明的另一种方法，在合成所述微粒的同时，通过所述电势之间的差别，将它们吸附到所述氧化物颗粒上，使得所述微粒可以被氧化物颗粒吸附和负载，同时仍保持微细。

除了前述任一方法的效果，依照本发明的另一种方法，可以容易地调节所述各自颗粒表面的电势。

附图说明

图1是描述本发明方法的一个实施例中氧化物颗粒的微粒吸附过程的示意图。

图2是描述其中第二氧化物颗粒或超细颗粒被第一氧化物颗粒吸附的状态的示意图。