JP5047114B2 - 酸化セリウムを含む粉末の製造方法 - Google Patents
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Description
を原子レベルで混合し、完全な固溶体を形成するのが有利である。
完全な固溶体となっている酸化セリウムと少なくとも1種の貴金属でない金属の酸化物の粉末の製造方法は、セリウム塩及び少なくとも1種の貴金属でない金属の塩の均一な水溶液を調製することを包含する。その溶液の微細な霧を形成しそしてその霧を約500℃〜1000℃の温度で加熱することにより乾燥する。乾燥は約0.5秒〜約20秒間行われ、その際セリウムイオン及び少なくとも1種の貴金属でない金属のイオンが原子レベルで混合されている粒子が形成される。粒子の塩が分解して、酸化セリウムと少なくとも1種の貴金属でない金属の酸化物が原子レベルで混合され完全な固溶体となっている粒子を形成する。
0オングストロームの範囲であり、平均微結晶サイズが約32オングストロームである。約700℃迄の粒子の酸素貯蔵能力は、約200μモル/g〜約600μモル/gの範囲であり、平均約510μモル/gである。約1000℃迄の粒子の酸素貯蔵能力は、約500μモル/g〜約1200μモル/gの範囲であり、平均約1040μモル/gである。
上記の方法によって製造された粉末を、公知の二段法を用いて製造された類似の物質と比較した。ジルコニウムとセリウムの酢酸溶液をスプレー乾燥し、次いで別のトレイでの焼成工程にかけた。塩の水溶液を、上記の実施例と同様な方法で製造した。その溶液を二流体ノズルを用いて180℃の温度でスプレー乾燥した。スプレー乾燥した生成物をトレイ中で600℃の温度で60分間焼成した。
粉体の酸素貯蔵能力(OSC)を、温度プログラム還元(TPR)分析を用いて以下のように比較した。
Chemistry、485〜487頁を参照。この文献は、引用することによって本明細書に組み込まれるものとする。またこれも上記の表に示されているように、700℃迄のOSCが、本発明の粉末の方が比較実施例より著しく高い。
1. 固溶体となっている、酸化セリウム及び少なくとも1種のその他の貴金属でない金属の酸化物の粉末の製造方法であって、次の段階:
セリウム塩及び少なくとも1種の貴金属でない金属の塩の溶液を調製する段階;
その溶液の微細な霧を形成する段階;
その微細な霧を、セリウム塩及び少なくとも1種の貴金属でない金属の塩を分解するのに十分な温度で加熱することによって乾燥する段階;及び
酸化セリウム及び少なくとも1種の貴金属でない金属の酸化物が原子的に混合され完全な固溶体になっており、その貴金属でない金属の酸化物が全固溶体の約7〜約80重量%を構成している粒子を形成する段階を含んで成る方法。
2. セリウム塩が酢酸セリウムである上記1に記載の方法。
3. 貴金属でない金属の塩が、貴金属でない金属の酢酸塩である上記1に記載の方法。
4. 貴金属でない金属の酸化物が、遷移金属酸化物、希土類金属酸化物、及びそれらの混合物から成る群から選ばれる上記1に記載の方法。
5. 貴金属でない金属の酸化物が、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、ランタニド、及びアクチニド、並びにそれらの混合物から成る群から選ばれる上記4に記載の方法。
6. 貴金属でない金属の酸化物が、酸化ジルコニウムである上記4に記載の方法。
7. 微細な霧が、直径が約10μm〜約200μmの液滴を含んで成る上記1に記載の方法。
8. 上記1の方法によって製造される組成物。
9. 上記6の方法によって製造される組成物。
10. 安定化作用を有する他の酸化物を使用することなく立方体構造を有する上記8に記載の組成物。
11. 酸化セリウム中の酸化ジルコニウムの重量%が約25と約42の間である上記8に記載の組成物。
12. 粒子が約60m2/gの表面積及び約25〜約150オングストロームの微結晶サイズを有する上記8に記載の組成物。
13. 粒子の約700℃迄における酸素貯蔵能力が、約300μモル/g〜約500μモル/gである上記8に記載の組成物。
14. 基体上にコーティングされており、そして、その上に貴金属触媒が沈着している上記8に記載の組成物。
15. 酸化ジルコニウムと酸化セリウムの固溶体を含んで成る組成物であって、酸化ジルコニウムが組成物の約25〜約42重量%であり、そして組成物の約700℃迄における酸素貯蔵能力が約300μモル/g〜約500μモル/gの範囲である組成物。
Claims (3)
- 固溶体となっている酸化セリウム及び酸化ジルコニウムの、そして高い酸素貯蔵能力を有している粉末の製造方法であって、次の段階:
セリウム塩及びジルコニウム塩から成る溶液を調製する段階;
その溶液をスプレー熱分解にかけて、空気中での直径が10μm〜200μmの溶液滴の霧を形成し、そしてその霧を500℃〜1000℃、管式炉中滞在時間0.5〜20秒で加熱してセリウム塩及びジルコニウム塩を分解する段階;及び
酸化セリウム及び酸化ジルコニウムが原子的に混合され完全な固溶体になっており、酸化ジルコニウムが全固溶体の7〜80重量%を構成しており、そして表面積が60m2/gであり、700℃迄における酸素貯蔵能力が300μモル/g〜500μモル/gである粒子を形成する段階
を含んで成る方法。 - セリウム塩が酢酸セリウムである請求項1に記載の方法。
- ジルコニウム塩が、ジルコニウム酢酸塩である請求項1に記載の方法。
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