[发明专利]氧化铈‑氧化锆系复合氧化物及其制造方法、以及包含氧化铈‑氧化锆系复合氧化物的尾气净化催化剂

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及一种氧化铈-氧化锆系复合氧化物，一种制造该复合氧化物的方法，以及一种包含氧化铈-氧化锆系复合氧化物的尾气净化催化剂。

现有技术描述

包含各种金属氧化物的复合氧化物迄今已经用作尾气净化催化剂的载体和助剂。氧化铈已经在这样的复合氧化物中作为金属氧化物使用，因为它能够根据空气中氧气的分压吸收及释放氧气(具有储氧能力(OSC))。近年来，已经研究了各种类型的含氧化铈复合氧化物，并且已经公开了多种氧化铈-氧化锆系复合氧化物及其制造工艺。

例如，日本专利申请公开号2011-219329(JP 2011-219329 A)公开了一种包含氧化铈和氧化锆的复合氧化物的氧化铈-氧化锆系复合氧化物及其制造方法，该复合氧化物的特征为铈与锆的摩尔比([铈]:[锆])在43:57～48:52的范围内，并且在1,100℃下在空气中加热复合氧化物5小时后，通过X射线衍射(XRD)测定获得的使用CuKα线的X射线衍射图谱中，2θ为14.5°处的衍射线与2θ为29°处的衍射线的强度比{I(14/29)值}以及2θ为28.5°处的衍射线与2θ为29°处的衍射线的强度比{I(28/29)值}满足条件：I(14/29)≥0.015以及I(28/29)≤0.08。根据此专利公开，可以提供一种氧化铈-氧化锆系复合氧化物，其具有高耐热性，并且即使在长期暴露于高温后也能够的优秀的储氧能力。然而，近来，由于对尾气净化催化剂有着越来越高的性质要求，对于氧化铈-氧化锆系复合氧化物产生了这样的需求，即通过拥有足够好的储氧能力和足够高的耐热性，即使在长期暴露于高温后也能够的足够好的储氧能力。

另外，国际专利申请号2006/030763(WO 2006/030763)公开了一种氧化铈-氧化锆系复合氧化物，其实包含氧化铈和氧化锆的复合氧化物，并且其特征为具有(1)380℃以下的释氧起始温度，(2)485μmol/g以上的释氧量，和(3)在400℃时15μmol/g以上的释氧量；以及还公开了一种制造氧化铈-氧化锆系复合氧化物的方法，该方法包括以给定比例混合铈源和锆源，在不低于熔点的温度熔化所得的起始材料混合物，然后冷却熔化物从而形成铸锭，随后如所期望地研磨铸锭从而获得粉末，然后通过加热去除粉末晶体内的应变(strain)，并且更加精细地研磨粉末。然而，WO 2006/030763中公开的氧化铈-氧化锆系复合氧化物不具有充分的储氧材料劣化抑制效果，在长期暴露于高温后不总能充分显示氧吸收/释放功能，并且耐久性不足。

发明概述

鉴于相关技术的问题达成了本发明，并且本发明提供：一种氧化铈-氧化锆系复合氧化物，其具有足够好的储氧能力和足够高的耐热性，并且由此即使在长期暴露于高温后也能够展现足够好的储氧能力；一种制造这种复合氧化物的方法；以及一种尾气净化催化剂，其包含这样的氧化铈-氧化锆系复合氧化物。

为了达到上述目标，发明人已经进行了广泛的研究，作为结果已经发现，通过使用满足特定条件的氧化铈和氧化锆的复合氧化物作为氧化铈-氧化锆系复合氧化物，所得的氧化铈-氧化锆系复合氧化物以高水平实现了足够好的储氧能力和足够好的耐热性，并且即使在长期暴露于高温后也能够展现足够好的储氧能力，所述特定条件是具有特定比率内的铈和锆相对含量并且具有高含量的相对大粒径的颗粒作为一次颗粒。

发明人还出乎意料地发现，通过将氧化铈-氧化锆系固溶体粉末内的铈与锆的含量比([铈]:[锆])设定为以摩尔计在43:57～55:45的范围内，在给定的高压下加压成型所述氧化铈-氧化锆系固溶体粉末并且随后在给定的温度条件下进行两阶段的还原处理，所得的氧化铈-氧化锆系复合氧化物的储氧能力和耐热性均以高水平实现，并且即使在长期暴露于高温后，氧化铈-氧化锆系复合氧化物也能够展现足够好的储氧能力。