ПОРИСТЫЙ НЕОРГАНИЧЕСКИЙ КОМПОЗИТНЫЙ ОКСИД

1. Пористый неорганический композитный оксид, включающий оксиды алюминия и церия, или оксиды алюминия и циркония, или оксиды алюминия, церия и циркония, и необязательно один или более оксидов допирующих элементов, выбранных из переходных металлов, редкоземельных металлов и их смесей, причем указанный неорганический композитный оксид имеет:
(a) удельную площадь поверхности после прокаливания при 1100°C в течение 5 ч, больше или равную площади, вычисленной согласно уравнению (2):
SA=0,8235[Al]+11,157
(Уравн. 2)
в котором:
SA представляет собой удельную площадь поверхности неорганического композитного оксида по БЭТ, в квадратных метрах на грамм, и
2
3
[Al] представляет собой количество оксидов алюминия в композитном оксиде, выраженное в виде массовых долей AlO на 100 массовых долей композитного оксида, и
(b) общий объем пор после прокаливания при 900°C в течение 2 ч, больше или равный объему, вычисленному согласно уравнению (4.1):
PV=0,0097[Al]+0,0647
(Уравн. 4.1)
в котором:
PV представляет собой объем пор неорганического композитного оксида, в кубических сантиметрах на грамм, и
[Al] является таким, как определено выше для уравнения (2).
2. Композитный оксид по п. 1, где композитный оксид включает, в каждом случае в количестве, выраженном в виде массовой доли отдельного бинарного оксида соответствующего элемента на 100 массовых долей композитного оксида:
2
3
(a) примерно от 20 до 98 массовых долей AlO, и
2
(b)(i) примерно от 2 до 80 массовых долей ZrO, или
2
(b)(ii) примерно от 2 до 80 массовых долей CeO, или
2
2
2
2
(b)(iii) примерно от 2 до менее чем 78 массовых долей ZrO и от 2 до 78 массовых долей CeO при условии, что объединенное количество ZrO и CeO не превышает 80 массовых долей, и
(c) необязательно вплоть до примерно 15 массовых долей оксидов одного или более допирующих элементов, выбранных из переходных металлов, редкоземельных металлов и их смесей.
3. Композитный оксид по п. 2, где композитный оксид включает оксиды одного или более допирующих элементов.
2
3
2
3
4. Композитный оксид по п. 3, где композитный оксид включает оксиды алюминия и лантана, где, когда каждое из количеств оксидов алюминия и лантана в композитном оксиде выражено в виде количества отдельного бинарного оксида соответствующего элемента, количество LaO больше или равно 2 массовым долям на 100 массовых долей AlO.
2
3
2
2
5. Композитный оксид по п. 4, где композитный оксид включает оксиды алюминия, циркония, церия и иттрия, где, когда каждое из количеств оксидов циркония, церия и иттрия выражено в виде количества отдельного бинарного оксида соответствующего элемента, количество YO больше или равно 2 массовым долям на 100 массовых долей объединенного количества ZrO и CeO.
6. Композитный оксид по п. 4, где композитный оксид включает оксиды алюминия, циркония, церия, иттрия и лантана, неодима и/или празеодима, где, когда каждое из количеств оксидов циркония, церия и соответствующих допирующих элементов выражено в виде количества отдельного бинарного оксида соответствующего элемента:
2
3
2
3
6
11
2
3
объединенное количество LaO, NdO и/или PrO больше или равно 2 массовым долям на 100 массовых долей AlO, и
2
3
2
2
количество YO больше или равно 2 массовым долям на 100 массовых долей объединенного количества ZrO и CeO.
7. Композитный оксид по п. 1, где композитный оксид имеет удельную площадь поверхности по БЭТ после прокаливания при 1200°C в течение 5 ч, больше или равную площади, вычисленной согласно уравнению (3.1):
SA=0,3[Al]+7
(Уравн. 3.1)
в котором SA и [Al] являются такими, как определено для уравнения (2).
8. Композитный оксид по п. 1, где композитный оксид имеет объем пор после прокаливания при 900°C в течение 2 ч, больше или равный объему, вычисленному согласно уравнению (4.2):
PV=0,0107[Al]+0,25
(Уравн. 4.2)
в котором PV и [Al] являются такими, как определено для уравнения (4.1).
9. Композитный оксид по п. 1, где композитный оксид включает оксиды алюминия, церия и циркония и необязательно одного или более допирующих элементов и где оксиды церия и циркония формируют твердый раствор.
10. Композитный оксид по п. 1, где композитный оксид имеет кристаллическую структуру перед прокаливанием и сохраняет по существу ту же самую кристаллическую структуру после прокаливания при 900°C в течение 2 ч.
11. Катализатор, включающий один или более благородных металлов, диспергированных на пористом неорганическом композитном оксиде по п. 1.
12. Способ получения пористого неорганического композитного оксида, включающий:
(a) формирование (i) частиц, включающих гидрат алюминия, и (ii) частиц, включающих гидрат циркония, или частиц, включающих гидрат церия, или частиц, включающих гидрат циркония и гидрат церия, в водной среде:
(1) последовательно:
(1.1) формируя частицы гидрата алюминия в водной среде при температуре больше чем 50°C,
(1.2.) после стадии (a) (1.1) регулируя pH водной среды до pH от 4 до 6, и
(1.3) после стадии (a) (1.2) формируя частицы, включающие гидрат циркония, частицы, включающие гидрат церия, или частицы, включающие гидрат циркония и гидрат церия, в водной среде или
(2) одновременно формируя (i) частицы, включающие гидрат алюминия и (ii) частицы, включающие гидрат циркония, или частицы, включающие гидрат церия, или частицы, включающие гидрат циркония и гидрат церия, в водной среде при температуре больше чем 50°C,
(b) выделение частиц, полученных на стадии (a) из водной
среды,
(c) сушку выделенных частиц, и
(d) прокаливание высушенных частиц,
с получением пористого неорганического композитного оксида.
13. Способ по п. 12, в котором:
(i) частицы, включающие гидрат алюминия, и
(ii) частицы, включающие гидрат циркония, или частицы, включающие гидрат церия, или частицы, включающие гидрат циркония и гидрат церия,
формируют последовательно.
14. Способ по п. 13, в котором частицы, включающие гидрат алюминия, формируют при pH примерно от 3 до 6.
15. Способ по п. 13, в котором частицы, включающие гидрат алюминия, формируют при температуре от примерно 55°C до 100°C и pH примерно от 3 до 6.
16. Способ по п. 13, в котором частицы, включающие гидрат циркония, или частицы, включающие гидрат церия, или частицы, включающие гидрат циркония и гидрат церия, формируют при температуре выше чем 50°C и pH примерно от 3 до 6.
17. Способ по п. 13, в котором частицы, включающие гидрат циркония, или частицы, включающие гидрат церия, или частицы, включающие гидрат циркония и гидрат церия, формируют при температуре от примерно 55°C до 100°C и pH примерно от 3 до 6.
18. Способ по п. 12, в котором:
(i) частицы, включающие гидрат алюминия, и
(ii) частицы, включающие гидрат циркония, или частицы, включающие гидрат церия, или частицы, включающие гидрат циркония
и гидрат церия,
формируют одновременно.
19. Способ по п. 18, в котором:
(i) частицы, включающие гидрат алюминия, и
(ii) частицы, включающие гидрат циркония, или частицы, включающие гидрат церия, или частицы, включающие гидрат циркония и гидрат церия,
формируют при pH примерно от 3 до 6.
20. Способ по п. 18, в котором:
(i) частицы, включающие гидрат алюминия, и
(ii) частицы, включающие гидрат циркония, или частицы, включающие гидрат церия, или частицы, включающие гидрат циркония и гидрат церия,
формируют при температуре от примерно 55°C до 100°C и pH примерно от 3 до 6.