CN103732320A - 用于制备由氧化铝和铈/锆混合氧化物构成的复合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的主题是一种用于在使用勃姆石和可溶性的铈/锆盐的情况下制备包括氧化铝和铈/锆混合氧化物的复合物的方法，所述氧化铝和铈/锆混合氧化物的复合物在下文中简写为Al/Ce/Zr氧化物复合物。这类被制备的Al/Ce/Zr氧化物复合物具有提高的热稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备包括氧化铝和铈/锆混合氧化物的复合物的方法，所述氧化铝和铈/锆混合氧化物在下文中简称为Al/Ce/Zr氧化物复合物。被制备的这类Al/Ce/Zr氧化物复合物具有提高的热稳定性。
背景技术
具有沉积的催化活性的贵金属的Al/Ce/Zr氧化物复合物是已知的并且例如用于催化废气后处理、特别是已离开车辆的燃烧腔或者燃烧室的燃烧气体的催化废气后处理。这样车辆催化剂大多由多种成分构成。由陶瓷（通常是堇青石）或金属膜构成的耐热蜂窝体用作为载体，所述蜂窝体具有多个薄壁通道。在载体上存在所谓的活化涂层（washcoat）。活化涂层包括多孔的氧化铝（Al2O3）以及储氧成分。在活化涂层中此外沉积有催化活性的贵金属。在现代废气催化剂中，这是铂、铑和/或钯。陶瓷载体借助于特定支承垫（例如由高温隔热棉构成的支承垫），极少情况下与金属丝网组合地，被放置在金属壳体中。包含Al/Ce/Zr氧化物复合物的活化涂层对于内燃机的废气后处理是已知的，其中，铈/锆混合氧化物起储氧成分作用。本发明的Al/Ce/Zr氧化物复合物应用于上述车辆催化剂。
在WO 2006/070201A2中描述了一种用于制备由氧化铝、氧化锆以及可选地至少一种替代物构成的混合氧化物的改进变型方案，所述替代物由CeO2、La2O3、Nd2O3、Pr6O11、Sm2O3、Y2O3和必要时其它稀土氧化物构成。所述制备基于相应盐的共沉淀。所述制备经由所有相关氧化物（从金属盐溶液开始）共沉淀来实现，其中，在沉淀期间pH值设置在8.5+/-1的范围中。沉淀通过添加碱金属氢氧化物、特别是氢氧化钠溶液来实现。
WO 2008/113457 A1描述了基于单独制备的氧化铝和铈/锆混合氧化物的混合物对Al/Ce/Zr氧化物复合物的制备。
在US 5,883,037中深入探讨了复合物材料的热稳定性的意义。在那里所描述的工艺是多级的过程，即首先通过提高pH值沉淀Ce盐、Zr盐和必要时Pr盐并且将沉淀物隔离。沉淀物与铝通过混合接触，被隔离并且后续经受干燥和煅烧。铝优选通过来自于稀土、Ba、Zr或Si的组的外来离子稳定。经由沉淀制备的Ce/Zr混合氧化物和Ce/Zr/Pr混合氧化物必要时能够附加地被稳定，例如通过第VIII族的至少一种元素、铋和/或另一种稀土元素被稳定。这些制备方法的缺点归结于所获得的材料的均匀性低。
EP 1172139 A1描述了经由共沉淀制备均匀的Al2O3/CeO2/ZrO2/Y2O3/La2O3混合氧化物以及其热稳定性。在所描述的工艺中，由共沉淀所产生的Al-Ce-Zr-Y-La混合氧化物中间级被煅烧并且因此转化为氧化物。
WO 2006/119549 A1描述了一种工艺，其中给酸性勃姆石悬浮液添加金属盐溶液，以便获得第二种悬浮液。沉淀经由将第二种悬浮液滴加到碱性溶液中来实现。WO 2006/119549 A1的方法如也通过例1和2所示地导致除了氧化铝外还构成Ce/Zr/稀土混合氧化物的离散的岛。非常类似的工艺在US 6,831,036的对比例3、14和15中予以描述。所给出的其余表面在3小时1000℃的煅烧之后由工艺决定地最大为39m2/g。
WO 2012/67654 A1描述了一种工艺，其中，Al/Ce/Zr/稀土混合氧化物复合物经由两级沉淀来制备。在第一步骤中，在这里“氢氧化铝”和必要时稀土氢氧化物通过沉淀具有铝酸钠的硫酸铝来制备。在重新酸化悬浮液之后，随后Ce/Zr/稀土成分通过将相应的盐溶液添加到悬浮液中并且重新提高pH-值来沉淀。这样获得的Al/Ce/Zr/稀土混合氧化复合物在5小时1200℃的煅烧之后应具有一表面积（单位m2/g），所述表面积从公式SA=0.8235·[Al]+11.157中得出。材料的其余表面积在5小时1200℃的煅烧之后经由公式SA=0.3·[Al]+7给出。WO 2012/67654 A1是在后公开的。相关的优先权申请涉及与在上文中所给出的对象不同的对象。
发明内容
本发明的目的在于，提供改善的Al/Ce/Zr/（必要时稀土）氧化物复合物，所述Al/Ce/Zr/（必要时稀土）氧化物复合物具有明显较高的热学表面积稳定性、特别是在1100℃和更高温度中（例如在24小时或者更长时间内）。在此意义下的表面积稳定性是根据BET测量的在高温下的表面积（基本）保持。同时应实现最大程度的均匀性。在这里，均匀性是指Al2O3和Ce/Zr/稀土混合氧化物的相的均匀分布，而不构成离散的岛。
所述目的通过根据权利要求1所述的方法来实现。优选的实施形式是从属权利要求的主题和/或在下文中予以描述。
已发现，按照根据本发明的方法所获得的Al/Ce/Zr氧化物复合物（必要时包含其它稀土氧化物复合物）至少包含“solid solution”（固溶体）形式的Ce/Zr氧化物。这能够通过x射线粉末衍射法来证明。此外，Al2O3和Ce-Zr-（必要时稀土）混合氧化物完全均匀地并排分布，如借助于EDX（能量色散x射线分析）和元素分布像来证明。未检测到单金属氧化物的域。组成成分Al2O3和Ce-Zr混合氧化物或Ce-Zr（必要时稀土）混合氧化物或Al/Ce/Zr（必要时稀土）氧化物复合物的说明不排除：其它金属氧化物是混合氧化物或者复合物的组成成分。复合物优选仅由Al2O3和Ce-Zr-（必要时稀土）混合氧化物构成。
在本发明中所描述的工艺与在上文中所描述的现有技术的区域在于，使用含水碱性勃姆石悬浮液（浆体），并且在存在可溶性的金属盐时在形成Ce-Zr（必要时稀土）氢氧化物沉淀物的情况下在悬浮液中进行沉淀，其中所述Ce-Zr（必要时稀土）氢氧化物沉淀物（同后面的固溶体一样）在勃姆石基质中均匀地分布。均匀性程度和与之关联的Ce-Zr（必要时稀土）混合氧化物晶体通过氧化铝的有效分离通过非常均匀的沉淀来实现，其中勃姆石颗粒在悬浮液内即使在碱性介质中也未沉积。持续高的pH值在此用于均匀地沉淀Ce/Zr/（必要时稀土）氢氧化物，由此这些氢氧化物在煅烧后以均匀的“固溶体”的形式存在。
在这里所描述的工艺中，可以省去使用碱并且特别是氢氧化钠。从复合物材料中去除碱或氢氧化钠对于应用而言是强制需要的并且省去该组分因此是实质性的优点。
根据本发明的方法包括如下步骤：
（a）提供包括勃姆石作为氧化铝前体的悬浮液并且将pH值调节到6至11.5、优选8至10.5或者9至10.5，例如通过由氨水构成的含水溶液来调节。在一种优选的实施类型中，其为勃姆石的含水悬浮液，所述悬浮液通过有机化合物来改性，所述有机化合物具有至少一个羧基和一个或多个其它基团，所述其它基团选自：羟基（-OH）、氧代基（O）、羧基（-COO）和/或氨基（-NH），所述有机化合物例如是酒石酸或者柠檬酸、优选相对于勃姆石的干重，重量百分比从0.1重量%至50重量%、特别是3重量%至12重量%。
（b）制备含水金属盐溶液，所述金属盐溶液包括铈和锆的金属盐并且必要时包括一种或多种稀土元素。所有的在水中可溶的盐（例如乙酸盐、硝酸盐、氯化物）适合于所述制备。在此意义下可溶是指，在反应温度在搅拌的情况下设置100g水中至少5g盐（相对于氧化物形式的金属）的稳定的溶液。在一种优选的实施类型中使用金属硝酸盐。尤其使用硝酸铈（IV）铵作为铈源。根据另一种优选的实施形式，如果所获得的金属盐溶液被氧化，例如通过含水的H2O2溶液来氧化，那么能够使用铈（III）铵。
（c）将来自于（a）的悬浮液与来自于（b）的金属盐溶液聚合，优选在6.5至11的pH值、特别是8至10.5的pH值、尤其优选8.5至10的pH值的情况下，并且与之无关地特别是在5℃至95℃的温度、优选80℃至95℃的温度，或者使这样获得的浆体经受该温度，特别是：
（c1）预备金属盐溶液并且滴加氧化铝前体悬浮液并且接着调节pH值到6.5至11、特别是8至10.5、尤其优选8.5至10。
（c2）预备金属盐溶液并且滴加氧化铝前体悬浮液并且同时调节pH值到6.5至11、特别是8至10.5、尤其优选8.5至10。
（c3）预备氧化铝前体并且同时滴加金属盐溶液和氨水溶液，用于保持6.5至11的pH值、特别是8至10.5的pH值、尤其优选8.5至10的pH值。
（d）分离含水溶液并且以水来清洗来自于（c）的固体。
（d1）可选地，水热老化（高压灭菌）来自于（c）的悬浮液，随后接着被过滤并且以去离子水清洗所述固体。
（d2）干燥来自于（d）的固体，例如通过:
（d2.1）干燥所述固体，例如在120℃下16小时，在热作用的情况下。
（d2.2）再分散来自于（d或者d1）的固体并且接着喷雾干燥。在一种特别的实施形式中，在喷雾干燥之前，并且特别是在步骤（c）之后或者在再分散之后，才添加一种或多种其它可溶性化合物。作为优选的盐，使用乙酸盐，例如La-乙酸盐和/或碱土金属元素的盐、稀土元素的盐、锆或硅。
（e）煅烧来自于（d或者d1或者d2）的固体，例如在550℃至1200℃的温度范围下，优选在600℃至1000℃的范围下，特别至少1小时。
为了调节pH值能够使用含氮碱。除了氨之外，这例如也是尿素或者乌洛托品。特别地，包括勃姆石的悬浮液因此被调节到所需的ph值上。
此外，复合物能够包括一种或多种碱土金属元素/碱土金属化合物、稀土元素/稀土化合物、锆和/或硅，特别是稀土元素/稀土化合物，其中它们优选在干燥之前并且特别是在步骤（c）之后或者甚至（d）之后才以一种或多种可溶性的化合物的形式被添加。
根据一种设计方案，来自于（c）的悬浮液在含水环境中水热地老化，优选在至少90℃下并且至少1小时，特别是在至少120℃下并且至少4小时。
特别地，为了制备金属盐溶液，使用水中可溶的金属盐，例如乙酸盐、硝酸盐和/或氯化物。在根据本发明的方法中，优选省去添加碱金属盐和/或碱土金属盐，除了钡盐之外，所述钡盐必要时可能被使用。
Ce/Zr（必要时稀土）氧化物以复合物中“solid solution”（固溶体）的形式存在，并且Al2O3和Ce-Zr（必要时稀土）混合氧化物/“固溶体”并排地均匀地分布。
优选地，Al/Ce/Zr氧化物复合物具有20重量%至80重量%的、优选40重量%至70重量%的铝，优选5重量%至40重量%的锆，5重量%至80重量%的、优选5重量%至40重量%的铈，0重量%至12重量%的、优选0.1重量%至9重量%的稀土金属（RE），作为Al2O3、ZrO2、CeO2、RE2O3来计算。在步骤（d2.2）中在再分离之后被添加的其它可溶性化合物的份额相对于Al2O3的质量优选为0.1重量%至15重量%（作为氧化物来计算）。优选的稀土金属是钕、镨、钇和/或镧。
Al/Ce/Zr氧化物混合物优选也在1200℃和4小时之后仍具有至少20m2/g的表面积，优选至少40m2/g的表面积。
铝/铈/锆混合氧化物可以使用在车辆催化剂如三元催化剂（TWC）中或者也可以使用在其它部件如NOx存储器、柴油机氧化催化剂（DOC）和柴油机炭黑颗粒过滤器（DPF）中。其构造在开始时已予以描述。
在本发明意义下的勃姆石是通式为AlO(OH)×H2O的化合物。优选使用经由烷醇铝的水解制备的勃姆石，参见美国专利申请5055019（“Processfor the Production of Boehmitic Aluminas”）。根据该方法，通过无盐的、含水的、中性的烷醇铝水解获得勃姆石氧化铝，纯度为至少99.95%的Al2O3，Al2O3具有范围在3nm至100nm之间的限定孔半径，其中从醇化铝水解中获得的氧化铝悬浮液在高压灭菌中a）在相应于100℃至235℃的温度的1bar至30bar（巴）的水蒸气压力下，b）在0.5至20小时的时长中以及c）在圆周速度为1.0至6.0m/s的搅拌情况下老化。
根据本发明，为了制备勃姆石氧化铝使用醇化铝，以便获得高纯度的产品。醇化铝例如可以根据齐格勒法来制备，其中优选通过过滤执行清洁步骤。为了制备醇化铝，例如能够使用C1-至C24-醇或者其混合物。
所使用的勃姆石的特征此外在于其特别高的纯度（含量：SiO2<=大约0.01%,Fe2O3<=大约0.01%,Na2O<=大约0.002%,K2O<=大约0.002%,TiO2<=0.005%,其它元素<=0.01%）。与此不关地，在另一种优选的形式中使用如下勃姆石，所述勃姆石具有0.4ml/g至1.2ml/g的孔体积和/或4nm至40nm的晶体大小，优选4nm至16nm的晶体大小（在（120）反射上被测量）。
根据一种尤其优选的实施形式，勃姆石通过有机化合物来改性，所述有机化合物具有至少一个羧基和一个或多个其它基团，所述其它基团选自羟基（-OH）、羧基（-COO）和/或氨基（-NH，包括-NH2），所述有机化合物例如是酒石酸或者柠檬酸，特别是具有2至12个C原子，尤其优选4至8个C原子，优选相对于勃姆石的干重，重量百分比在0.1重量%至50重量%、特别是5重量%至15重量%。其防止勃姆石在碱性介质中凝聚和沉降。在本发明的意义下的其它适当的取代羧酸例如是2-羟基丙酸、2-氧代丙酸、羟基丁烷二羧酸，二羟基丁烷二羧酸、2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸（柠檬酸）、L-天冬氨酸、L-丝氨酸、氨基乙酸、L-亮氨酸或者L-色氨酸。
根据本发明制备的包括氧化铝和铈/锆（必要时稀土）混合氧化物的复合物根据一种设计方案作为催化剂还具有铂、铑和/或钯。
基于本发明，此外已确定的是，在存在来自于通过添加上述多官能的有机酸来改性的勃姆石的碱性悬浮液时、特别是在与使用硝酸铈（IV）氨作为铈源组合，沉淀导致具有特别高的热稳定性的最终产品。令人惊讶的且不相关的是，如果碱性悬浮液被滴加到金属盐溶液中，那么尤其表现出该效果。
附图说明
通过附图详细阐述本发明。在附图中：
图1示出了在含水悬浮液中例A1和A2的颗粒大小分布；
图2示出了在煅烧之后来自于例2的材料的x射线粉末衍射图。
具体实施方式
后续的实验例示出：
a）与在EP 1172139 B1和WO 2012/067654 A1中的制备方式相比，获得更高的残留表面积，
b）在煅烧后在尤其苛刻的条件下（1150℃/36小时、1200℃/4小时）也获得高残留表面积，
c）在比较例3中获得如下表面积，所述表面积同样是非常高的并且位于根据本发明的复合物的区域中，所述复合物借助于在这里所描述的工艺来制备（比较例3和例6）。但是在这里所描述的工艺不需要使用钠，这描述了显著的工艺技术优点，因为钠导致贵金属催化剂中毒，
d）在比较例5中，同样获得高剩余表面积，所述剩余表面积也位于复合物的区域中，所述复合物借助于在这里所描述的工艺来制备（比较例5，例7和8）。
但是在一种实施形式中，在这里所描述的工艺设计为使用经改性的勃姆石，这实现了碱性的介质中的分散性。在这里因此不导致勃姆石的凝聚和沉降，而是在存在细碎地分散的勃姆石时在提高的pH值下导致CeO2/ZrO2/（必要时稀土氧化物）成分的特别均匀的沉淀和分布，这根据在高的pH值时在含水悬浮液中的颗粒大小变得明显。这在例A1和A2中展示。
对表面积的测量（BET）通过Micromeritics TriStar 3000根据DINISO 9277来执行。X射线衍射图通过帕纳科（Panalytical）的X′Pert ProMDB衍射仪来测量。除非另有说明，否则百分比含量是指重量百分比。对颗粒分布的确定通过在水中具有Hydro-S分散单元的MalvernMastersizer 2000来实现。测量根据ISO 13320:2009来进行，其中能够使用Fraunhofer的方法用于分析。
比较例1
类似于EP 1172139 B1的例27的制备
成分：61.5%的Al2O3、21%的CeO2、15%的ZrO2、2.5%的Y2O3
由来自硝酸氧锆（ZrO2含量=7%）的96.43g的含水溶液、来自硝酸铈（III）（CeO2含量=18%）的52.5g的含水溶液、来自硝酸钇（Y2O3含量=17.80%）的6.32g的含水溶液和晶体形式的205.61g的九水合硝酸铝构成的混合物掺入600ml的水并且一直被搅拌，直至呈现清澈溶液。
该溶液掺有7.47g的35%的H2O2溶液（相应于铈的摩尔质量的1.2倍）并且该混合物被搅拌大约25分钟。所得到的溶液随后通过添加24%的氨水溶液使其pH为7并且被搅拌15分钟。这样产生的混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼随后在120℃下被干燥16小时。接着，被干燥的滤饼首先在300℃下被煅烧5小时并且随后在700℃中被煅烧5小时。
所测量的表面积反映在表1中。
300℃/5小时+700℃/5小时之后的BET（初始材料）：168m2/g
950℃/5小时后的BET：109m2/g
1000℃/4小时后的BET：84m2/g
1100℃/2小时后的BET：32m2/g
比较例2
类似于EP 1172139 B1的例1的制备
成分：41%的Al2O3、30%的CeO2、23%的ZrO2、2.5%的Y2O3、3.5%的La2O3
由来自硝酸氧锆（ZrO2含量=7%）的145.93g的含水溶液、来自硝酸铈（III）（CeO2含量=18%）的72.25g的含水溶液、来自硝酸钇（Y2O3含量=17.80%）的6.07g的含水溶液、来自硝酸镧（La2O3含量=14.57%）的10.81g的含水溶液和晶体形式的138.08g的九水合硝酸铝构成的混合物掺入600ml的水并且一直被搅拌，直至呈现清澈溶液。
该溶液掺有10.71g的35%的H2O2溶液（相应于铈的摩尔质量的1.2倍）并且该混合物被搅拌大约25分钟。所得到的溶液随后通过添加24%的氨水溶液使其pH为7并且被搅拌15分钟。这样产生的混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。
滤饼随后在120℃下被干燥16小时。接着，被干燥的滤饼首先在300℃下被煅烧5小时并且随后在700℃中被煅烧5小时。
所测量的表面积反映在表1中。
比较例3
类似于WO 2006/070201 A2的例6的制备
成分：51%的Al2O3、14.2%的CeO2、34.8%的ZrO2
硝酸铝溶液通过将112.5g的一水合硝酸铝拌入1500ml的水中产生。给该溶液添加14.77g的硝酸铈（III）（CeO2含量=28.85%）溶液、149.16g的硝酸氧锆（ZrO2含量=7%）溶液。该混合溶液随后在室温下被搅拌15分钟。通过添加25%的氢氧化钠溶液将pH值调节为10并且在沉淀过程期间保持该值。添加5g的35%的H2O2溶液并且又将pH值调节到10。所获得的悬浮液随后被搅拌60分钟。接着，通过添加30%的硝酸将pH值调节为8并且所述悬浮液重新被搅拌60分钟。
这样产生的混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼随后分散到850ml的去离子水中并且通过添加25%的氢氧化钠溶液将pH值调节为10。随后，在120℃下高压灭菌6小时。老化的悬浮液被冷却到室温，通过添加硝酸使pH值为8并且被搅拌30分钟。
接着，所述悬浮液重新在60℃下被搅拌1小时并且随后液体被过滤。所获得的滤饼随后在60℃下通过去离子水清洗并且接着在850℃中煅烧4小时。所测量的表面积反映在表格3中。
比较例4
类似于WO 2012/067654 A1的例12的制备
成分：50%的Al2O3、30%的CeO2、15%的ZrO2、3.5%的La2O3、1.5%的Y2O3
溶液A通过将来自硝酸镧（La2O3含量=14.57%）的6.0g的溶液添加到53g的24%的氨水溶液和110g的蒸馏水中来制备。
溶液B通过将22.19g的硝酸氧锆（ZrO2含量=33.80%）、35.89g的硝酸铈（III）（CeO2含量=41.80%）、来自硝酸钇（Y2O3含量=4.21%）的4.21g的溶液、100g的蒸馏水和过氧化氢来制备，其中H2O2/CeO2的摩尔比为3。
溶液C通过将46.3g的铝酸钠溶解到200g的蒸馏水中来制备。
提供2l的蒸馏水并且将其加热到65℃。在25分钟内滴加溶液A并且同时通过添加溶液C使pH值保持在7.3。在完全地添加溶液A之后，完全地添加其余的溶液C，并且因此调节为9.8的pH值。接着，通过稀释的硝酸将所获得的悬浮液调节到4的pH值。接着，在20分钟内添加溶液B。在此期间，pH值通过添加10%的氨水溶液被保持在4。在完全地添加溶液B之后，pH值通过添加浓缩的氨水溶液被提高到8.2。所述悬浮液被过滤并且固体通过被加热到60℃的2升碳酸氢铵含水溶液（120g/l H2O）清洗。所获得的表面积在表4中给出。
比较例5
类似于US 6,831,036的例3或WO 2006/119549 A1的例7的制备
成分：50%的Al2O3、30%的CeO2、15%的ZrO2、3.5%的La2O3、1.5%的Y2O3
15g的CeO2、7.5g的ZrO2、1.75g的La2O3和0.75g的Y2O3以其硝酸盐的形式溶解在水中。31.53g的DISPERAL HP 14（勃姆石，Al2O3含量=79.3%）被添加到该酸性溶液中并且所获得的悬浮液被搅拌30分钟。300g的浓缩氨水溶液通过750ml的水来稀释并且在室温中被预备。酸性的勃姆石/金属硝酸盐悬浮液被缓慢地滴加到氨水溶液中并且在结束添加后再搅拌30分钟。固体通过过滤被分离，通过1.5l的水清洗并且接着在100℃下干燥16小时。
所获得的表面积在表4中给出。
例A1——在使用纯勃姆石时制备碱性的勃姆石悬浮液
具有5%的Al2O3含量的悬浮液通过在pH为7时将DISPERALHP14（勃姆石）拌入到去离子水中来制备。接着，pH值通过添加24%的氨水溶液被调节到10。悬浮液中的颗粒大小借助于激光衍射（Mastersizer）来确定：
D10=0.96μm;D50=5.11μm;D90=28.34μm
所测量的颗粒大小分布在图1中示出。
例A2——在使用被改性的勃姆石时制备碱性的勃姆石悬浮液
具有5%的Al2O3含量的悬浮液通过在pH为7时将DISPERALHP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）拌入到去离子水中来制备。接着，pH值通过添加24%的氨水溶液被调节到10。悬浮液中的颗粒大小借助于激光衍射（Mastersizer）来确定：
D10=0.09μm;D50=0.23μm;D90=0.67μm
所测量的颗粒大小分布在图1中示出。
例1（根据本发明）
成分：61.5%的Al2O3、21%的CeO2、15%的ZrO2、2.5%的Y2O3（相应于比较例1）
由来自硝酸铈（IV）铵（CeO2含量=12.90%）的81.4g的溶液、来自硝酸氧锆（ZrO2含量=7.26%）的103.30g的溶液和来自硝酸钇（Y2O3含量=17.80%）的7.0g的溶液构成的金属盐溶液被预备并且被加热到90℃。
由615.0g的DISPERAL HP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）（Al2O3含量=5%）构成的悬浮液通过将固体拌入去离子水中并且接着添加24%的氨水溶液直至pH值为10来制备。该悬浮液缓慢地被滴加到金属盐溶液中并且在结束添加之后通过添加24%的氨水溶液使pH值调节到8.7。该混合物随后在90℃下被搅拌30分钟。接着，所述混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在搅拌下再分散到去离子水中并且随后被喷雾干燥（入口温度=220℃，出口温度=110℃）。被干燥的材料在850℃中煅烧4小时。
例2（根据本发明）
成分：41%的Al2O3、30%的CeO2、23%的ZrO2、2.5%的Y2O3、3.5%的La2O3（相应于比较例2）
由来自硝酸铈（IV）铵（CeO2含量=12.90%）的96.9g的溶液、来自硝酸氧锆（ZrO2含量=7.26%）的131.96g的溶液、来自硝酸镧（La2O3含量=14.57%）的10.02g的溶液和来自硝酸钇（Y2O3含量=17.80%）的5.84g的溶液构成的金属盐溶液被预备并且被加热到90℃。
由341.6g的DISPERAL HP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）构成的悬浮液（Al2O3含量=5%）通过将固体拌入去离子水中并且接着添加24%的氨水溶液直至pH值为10来制备。
表1
来自于比较例1和例1的在煅烧后的所测量的BET表面积[m2/g]。
该悬浮液缓慢地被滴加到金属盐溶液并且在结束添加之后通过添加24%的氨水溶液使pH值调节到8.5。该混合物随后在90℃下被搅拌30分钟。接着，所述混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在搅拌下再分散到去离子水中并且随后被喷雾干燥（入口温度=220℃，出口温度=110℃）。被干燥的材料在850℃下煅烧4小时。
在图2中示出来自于例2的材料在煅烧后的x射线衍射图。
a）在4小时/850℃的煅烧后
b）在4小时/850℃+4小时/1100℃的煅烧后
c）在4小时/850℃+24小时/1100℃的煅烧后
d）（立方形的）CeO2的仿真的衍射图
e）（四边形的）ZrO2的仿真的衍射图
例3（根据本发明）
成分完全相应于比较例2中的成分：
41%的Al2O3、30%的CeO2、23%的ZrO2、2.5%的Y2O3、3.5%的La2O3
220.4g的PURAL SB（勃姆石，Al2O3含量=9.3%）（pH值9.5）的悬浮液（Al2O3含量=5%）通过24%的氨水溶液使得pH值为9.5并且被预备。在室温中，缓慢地添加由300g的来自于乙酸铈（CeO2含量=5.0%）的溶液、50.3g的来自于乙酸锆（ZrO2含量=22.88%）的溶液、24.0g的来自于乙酸镧（La2O3含量=7.3%）的溶液和31.3g的来自于乙酸钇（Y2O3含量=4.0%）的溶液构成的混合物。pH值在此通过同时添加24%的氨水溶液持续地被保持在pH值为9.5上。所获得的混合物被再搅拌45分钟。接着，所述悬浮液在140℃下被高压灭菌3小时。所获得的混合物被过滤并且固体在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在干燥箱中被干燥16个小时并且随后在850℃下被煅烧。
例4（根据本发明）
成分：41%的Al2O3、30%的CeO2、23%的ZrO2,2.5%的Y2O3，3.5%的La2O3（相应于比较例2）
由492.0g的DISPERAL HP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）（Al2O3含量=5%）构成的悬浮液通过将固体拌入去离子水中并且接着添加24%的氨水溶液直至pH值为10来制备。
在90℃时，由来自硝酸铈（IV）铵（CeO2含量=12.90%）的139.53g的溶液、来自硝酸氧锆（ZrO2含量=7.26%）的190.1g的溶液、来自硝酸镧（La2O3含量=14.57%）的14.41g的溶液和来自硝酸钇（Y2O3含量=27.54%）的5.45g的溶液构成的金属盐溶液缓慢地被滴加到该悬浮液。pH值在此通过同时添加24%的氨水溶液持续地保持在9.0。该混合物随后在90℃下被搅拌30分钟。接着，该混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在搅拌下再分散到去离子水中并且随后被喷雾干燥（入口温度=220℃，出口温度=110℃）。被干燥的材料在850℃下被煅烧4小时。
例5
成分：41%的Al2O3、30%的CeO2、23%的ZrO2、2.5%的Y2O3、3.5%的La2O3
相应于比较例2，但是使用硝酸铈（III）+H2O2
由58.34g的乙酸铈（III）（CeO2含量=18.00%）溶液、131.96g的乙酸锆（ZrO2含量=7.26%）溶液、10.02g的乙酸镧（La2O3含量=14.57%）溶液和5.84g的乙酸钇（Y2O3含量=17.80%）溶液构成的金属盐溶液被预备。
在室温下，被冷却到5℃的25.74g的30%的H2O2溶液被添加。所获得的悬浮液被搅拌10分钟并且随后接着被加热到90℃。由341.6g的DISPERAL HP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）（Al2O3含量=5%）构成的悬浮液通过将固体拌入到去离子水中并且接着添加24%的氨水溶液直至pH值为10来制备。
该悬浮液缓慢地被滴加到金属盐溶液并且在结束添加后通过添加24%的氨水溶液使pH值被调节到8.3。该混合物随后在90℃下被搅拌30分钟。接着，该混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在搅拌下再分散到去离子水中并且随后被喷雾干燥（入口温度=220℃，出口温度=110℃）。被干燥的材料在850℃下煅烧4小时。
表2
来自例2至6和比较例2的在煅烧后的的所测量的表面积（BET）（单位为m2/g）。
例6（根据本发明）
成分：51%的Al2O3、14.2%的CeO2、34.8%的ZrO2（相应于比较例3）
由来自硝酸铈（IV）铵（CeO2含量=12.90%）的55.0g的溶液和来自硝酸氧锆（ZrO2含量=7.26%）的239.7g的溶液构成的金属盐溶液被预备并且被加热到90℃。
由510.0g的DISPERAL HP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）（Al2O3含量=5%）构成的悬浮液通过将固体拌入到去离子水中并且接着添加24%的氨水溶液直至pH值为10来制备。
该悬浮液缓慢地被滴加到金属盐溶液并且在结束添加后通过添加24%的氨水溶液使pH值被调节到8.7。该混合物随后在90℃下被搅拌30分钟。接着，所述混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在搅拌下再分散到去离子水中并且随后被喷雾干燥（入口温度=220℃，出口温度=110℃）。被干燥的材料在850℃下煅烧4小时。
来自于比较例3的值在圆括号中给出。
850℃/4小时后的BET（初始材料）：97m2/g（107）
1100℃/2小时后的BET：62m2/g（47）
1100℃/24小时后的BET：36m2/g（35）
表3
来自比较例3和例7的在煅烧后的所测量的表面积（BET）[m2/g]。
例7（根据本发明）
成分：50%的Al2O3、30%的CeO2、15%的ZrO2、3.5%的La2O3、1.5%的Y2O3
（相应于比较例4和5）
由116.3g的硝酸铈（IV）铵（CeO2含量=12.90%）溶液、103.3g的硝酸氧锆（ZrO2含量=7.26%）溶液、来自硝酸镧（La2O3含量=14.50%）的12.1g的溶液和来自硝酸钇（Y2O3含量=17.80%）的4.2g的溶液构成的金属盐溶液被预备并且被加热到90℃。
由500g的DISPERAL HP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）（Al2O3含量=5%）构成的悬浮液通过将固体拌入到去离子水中并且接着添加24%的氨水溶液直至pH值为10来制备。
该悬浮液缓慢地被滴加到金属盐溶液并且在结束添加后通过添加24%的氨水溶液使pH值被调节到8.3。该混合物随后在90℃下被搅拌30分钟。接着，所述混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在120℃下被干燥16小时并且接着在850℃下被煅烧4小时。
例8（根据本发明）
成分：50%的Al2O3、30%的CeO2、15%的ZrO2、3.5%的La2O3、1.5%的Y2O3
（相应于比较例4和5）
由116.3g的硝酸铈（IV）铵（CeO2含量=12.90%）溶液、103.3g的硝酸氧锆（ZrO2含量=7.26%）溶液、来自硝酸镧（La2O3含量=14.50%）的12.1g的溶液和来自硝酸钇（Y2O3含量=17.80%）的4.2g的溶液构成的金属盐溶液被预备并且被加热到90℃。
由500g的DISPERAL HP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）（Al2O3含量=5%）构成的悬浮液通过将固体拌入到去离子水中并且接着添加24%的氨水溶液直至pH值为10来制备。该悬浮液缓慢地被滴加到金属盐溶液并且在结束添加后通过添加24%的氨水溶液使pH值被调节到8.3。该混合物随后在90℃下被搅拌30分钟。接着，所述混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在搅拌下再分散到去离子水中并且随后被喷雾干燥（入口温度=220℃，出口温度=110℃）。被干燥的材料在850℃下煅烧4小时。
例9（根据本发明）
成分：70%的Al2O3、20%的CeO2、7%的ZrO2、3.0%的La2O3
由420.0g的DISPERAL HP14/7（通过柠檬酸改性勃姆石）（Al2O3含量=5%）构成的勃姆石悬浮液通过将固体拌入到去离子水中并且接着添加24%的氨水溶液直至pH值为10来制备。在90℃下，由46.51g的硝酸铈（IV）铵（CeO2含量=12.9%）溶液、来自硝酸氧锆（ZrO2含量=7.0%）的30.0g的溶液和来自硝酸镧（La2O3含量=14.57%）的6.18g的溶液构成的金属盐溶液缓慢地被滴加到该悬浮液。pH值在此通过同时添加24%的氨水溶液持续地被保持在9.0。该混合物随后在90℃下被搅拌30分钟。接着，所述混合物被过滤并且滤渣在60℃下通过去离子水清洗。滤饼在搅拌下再分散到去离子水中并且随后在120℃下被干燥16小时。被干燥的材料在850℃时被煅烧。
表4
来自比较4和6以及例8至10的在煅烧后的所测量的表面积（BET）（单位为m2/g）。
*根据WO 2012/067654 A1中的公式计算表面积
Claims (13)
1.一种用于制备包括氧化铝和铈/锆（必要时稀土）混合氧化物的复合物的方法，所述方法包括下述步骤：
（a）提供包括勃姆石作为氧化铝前体的悬浮液并且将pH值调节到6至11.5；
（b）制备含水的金属盐溶液，所述含水的金属盐溶液包括铈和锆的金属盐；
（c）在5℃至95℃的温度将来自（a）的悬浮液与来自（b）的金属盐溶液聚合，或者使这样获得的浆体经受所述温度；
（d）隔离来自（c）的固体；以及
（e）煅烧来自于（d）的所述固体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述隔离包括：分离所述含水的溶液、以水清洗来自（c）的所述固体和干燥所述固体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述隔离包括：干燥和（再）分散来自（c）的所述固体和接着喷雾干燥。
4.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述复合物此外包括一种或多种碱土金属元素/碱土金属化合物、稀土元素/稀土化合物、锆和/或硅，特别是稀土元素/稀土化合物，其中所述碱土金属元素/碱土金属化合物、稀土元素/稀土化合物、锆和/或硅在干燥之前，并且特别是在步骤（c）之后或者甚至在步骤（d）之后才以一种或多种其它可溶性的化合物的形式被添加。
5.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述聚集包括：
（c1）预备所述金属盐溶液并且滴加氧化铝前体悬浮液并且接着调节pH值到6.5至11、特别是8至10.5、尤其优选8.5至10；
（c2）预备所述金属盐溶液并且滴加所述氧化铝前体悬浮液并且同时调节所述pH值到6.5至11、特别是8至10.5、尤其优选8.5至10，或者
（c3）预备所述氧化铝前体悬浮液并且同时滴加所述金属盐溶液和氨水溶液用于保持6.5至11的pH值、特别是8至10.5的pH值、尤其优选8.5至10的pH值。
6.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中来自（c）的所述悬浮液在含水环境中水热地老化，优选在至少90℃下并且至少1小时，特别是在至少120℃下并且至少4小时。
7.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中为了制备金属盐溶液，使用所述金属的在水中可溶的盐，例如特别是乙酸盐、硝酸盐和/或氯化物。
8.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中Ce/Zr（必要时稀土）氧化物以所述复合物中“固溶体”（festen Loesung）的形式存在并且Al2O3和所述Ce-Zr（必要时稀土）混合氧化物并排地均匀地分布。
9.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中省去添加碱金属盐和/或碱土金属盐，除必要时钡盐之外。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述勃姆石设置有有机化合物，所述有机化合物具有至少一个羧基（-COO或-COOH）和一个或多个其它基团，所述其它基团选自：羟基（-OH）、氧代基（O）、羧基（-COO或-COOH）和/或氨基（-NH或NH2），特别是具有2至12个C原子，尤其优选4至8个C原子，优选相对于所述勃姆石的干重，重量百分比从0.1重量%至50重量%、特别是5重量%至15重量%。
11.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中包括勃姆石的所述悬浮液通过含氮碱被调节到所述pH值上，所述含氮碱特别是氨、尿素和/或乌洛托品。
12.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述混合氧化物成分/复合物成分具有20重量%至80重量%的铝，5重量%至80重量%的锆，5重量%至80重量%的铈，以及必要时0重量%至12重量%的稀土金属（RE），作为Al2O3、ZrO2、CeO2、RE2O3来计算。
13.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中所述勃姆石或者所述勃姆石悬浮液通过烷醇铝的水解来制备，优选在分离醇的情况下。
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