КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ ЦЕРИЯ, ЦИРКОНИЯ И ДРУГОГО РЕДКОЗЕМЕЛЬНОГО МЕТАЛЛА С ВЫСОКОЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ В ОБЛАСТИ КАТАЛИЗАТОРА

2
2
1. Композиция на основе оксидов церия, циркония и по меньшей мере одного редкоземельного металла, отличного от церия, с содержанием оксида церия более 50% по весу, отличающаяся тем, что после обжига при 1000°C в течение 4 ч ее удельная площадь поверхности составляет по меньшей мере 20 м/г, и количество кислорода, который мобилен при от 200°C до 400°C, составляет по меньшей мере 0,8 мл O/г.
2
2
2
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что количество кислорода, который мобилен при от 200°C до 400°C, составляет по меньшей мере 1 мл O/г, более предпочтительно по меньшей мере 1,2 мл O/г и еще более предпочтительно по меньшей мере 1,8 мл O/г.
2
2
2
3. Композиция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что количество кислорода, который мобилен при от 200°C до 450°C, составляет по меньшей мере 1 мл O/г, более предпочтительно по меньшей мере 2 мл O/г и еще более предпочтительно по меньшей мере 2,5 мл O/г.
2
4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что после обжига при 1000°C в течение 4 ч имеет удельную площадь поверхности по меньшей мере 25 м/г.
5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержание оксида церия составляет от более 50% до 90%, более предпочтительно от 55% до 80%.
6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержание оксида другого редкоземельного металла составляет не более 30% и более предпочтительно не более 20%.
7. Композиция по п.6, отличающаяся тем, что содержание оксида другого редкоземельного металла составляет от 5% до 20%.
8. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что редкоземельный металл выбран из группы, которая включает иттрий, лантан, празеодим, гадолиний и неодим.
9. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что также включает один или несколько дополнительных элементов, выбранных из группы, включающей железо, кобальт, стронций, медь и марганец.
10. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что максимальная температура восстановительной способности составляет не более 520°C после обжига при 1000°C в течение 4 ч.
50
11. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она способна дезагрегироваться под действием ультразвуковой обработки, и тем, что после данной обработки она существует в виде частиц со средним диаметром (d) не более 10 мкм.
12. Способ получения композиции по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
- (a) составления жидкой смеси, содержащей соединения церия, циркония и другого редкоземельного металла, и необязательно дополнительного элемента;
- (b) непрерывного взаимодействия указанной смеси с основным соединением
- либо в реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 100 миллисекунд,
- либо в центробежном реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 10 с,
в результате чего получается осадок на выходе из реактора;
- (c) нагревания указанного осадка в водной среде, при этом среда поддерживается при рН по меньшей мере 5;
- (d) добавления вспомогательного вещества, выбранного из анионных поверхностно-активных веществ, неионных поверхностно-активных веществ, полиэтиленгликолей, карбоновых кислот и их солей, а также поверхностно-активных веществ, относящихся к типу карбоксиметилированных этоксилатов жирных спиртов, к осадку или реакционной среде, полученным на предыдущем этапе;
- (e) обжига твердого вещества, полученного на предыдущем этапе.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве соединений церия, циркония и другого редкоземельного металла, а также необязательно дополнительного элемента применяются соединения, выбранные из нитратов, сульфатов, ацетатов, хлоридов и церий-аммоний нитрата.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что нагревание на этапе (c) осуществляется при температуре по меньшей мере 100°C.
15. Способ получения композиции по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
- (a1) составления первой жидкой смеси, содержащей соединения церия и циркония, и составления второй жидкой смеси, содержащей соединения другого редкоземельного металла, и необязательно дополнительного элемента;
- (b1) непрерывного взаимодействия первой смеси с основным соединением
- либо в реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 100 миллисекунд,
- либо в центробежном реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 10 секунд,
в результате чего получается первый осадок на выходе из реактора;
- (b′1) приведения данного первого осадка в контакт с вышеупомянутой второй жидкой смесью, в результате чего получается второй осадок;
- (c1) нагревания второго осадка в водной среде, при этом среда поддерживается при рН по меньшей мере 5;
- (d1) добавления вспомогательного вещества, выбранного из анионных поверхностно-активных веществ, неионных поверхностно-активных веществ, полиэтиленгликолей, карбоновых кислот и их солей, а также поверхностно-активных веществ, относящихся к типу карбоксиметилированных этоксилатов жирных спиртов, к осадку или реакционной среде, полученным на предыдущем этапе;
- (e1) обжига твердого вещества, полученного на предыдущем этапе.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что в качестве соединений церия, циркония и другого редкоземельного металла, а также необязательно дополнительного элемента применяются соединения, выбранные из нитратов, сульфатов, ацетатов, хлоридов и церий-аммоний нитрата.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что нагревание на этапе (c1) осуществляется при температуре по меньшей мере 100°C.
18. Способ получения композиции по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
- (a2) составления первой жидкой смеси, содержащей соединения церия и циркония, и составления второй жидкой смеси, содержащей соединения другого редкоземельного металла, и необязательно дополнительного элемента;
- (b2) непрерывного взаимодействия первой смеси с основным соединением
- либо в реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 100 миллисекунд,
- либо в центробежном реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 10 с,
в результате чего получается первый осадок на выходе из реактора;
- (b′2) взаимодействия вышеупомянутой второй жидкой смеси с основным соединением, в результате чего получается второй осадок;
- (b″2) смешивания вместе первого и второго осадков;
- (c2) нагревания смеси осадков, полученных на предыдущем этапе, в водной среде, при этом среда поддерживается при рН по меньшей мере 5;
- (d2) добавления вспомогательного вещества, выбранного из анионных поверхностно-активных веществ, неионных поверхностно-активных веществ, полиэтиленгликолей, карбоновых кислот и их солей, а также поверхностно-активных веществ, относящихся к типу карбоксиметилированных этоксилатов жирных спиртов, к осадку или реакционной среде, полученным на предыдущем этапе;
- (e2) обжига твердого вещества, полученного на предыдущем этапе.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что в качестве соединений церия, циркония и другого редкоземельного металла, а также необязательно дополнительного элемента применяются соединения, выбранные из нитратов, сульфатов, ацетатов, хлоридов и церий-аммоний нитрата.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что нагревание на этапе (c2) осуществляется при температуре по меньшей мере 100°C.
21. Способ по п.18, отличающийся тем, что этап (b′2) осуществляется непрерывно
- либо в реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 100 миллисекунд,
- либо в центробежном реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 10 секунд.
22. Способ получения композиции по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
- (a3) составления первой жидкой смеси, содержащей соединения церия и циркония, и составления второй жидкой смеси, содержащей соединения другого редкоземельного металла и необязательно дополнительного элемента;
- (b3) непрерывного взаимодействия первой смеси с основным соединением
- либо в реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 100 миллисекунд,
- либо в центробежном реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 10 с,
в результате чего получается осадок на выходе из реактора;
- (c3) нагревания указанного осадка в водной среде, при этом среда поддерживается при рН по меньшей мере 5;
- (d3) добавления вспомогательного вещества, выбранного из анионных поверхностно-активных веществ, неионных поверхностно-активных веществ, полиэтиленгликолей, карбоновых кислот и их солей, а также поверхностно-активных веществ, относящихся к типу карбоксиметилированных этоксилатов жирных спиртов, к осадку или реакционной среде, полученным на предыдущем этапе;
- (d′3) приведения в контакт осадка, полученного на предыдущем этапе, с вышеупомянутой второй смесью;
- (e3) обжига твердого вещества, полученного на предыдущем этапе.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что в качестве соединений церия, циркония и другого редкоземельного металла, а также необязательно дополнительного элемента применяются соединения, выбранные из нитратов, сульфатов, ацетатов, хлоридов и церий-аммоний нитрата.
24. Способ по п.22, отличающийся тем, что нагревание на этапе (c3) осуществляется при температуре по меньшей мере 100°C.
25. Способ получения композиции по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
- (a4) составления первой жидкой смеси, содержащей соединения церия и циркония, и составления второй жидкой смеси, содержащей соединения другого редкоземельного металла, и необязательно дополнительного элемента;
- (b4) непрерывного взаимодействия первой смеси с основным соединением
- либо в реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 100 миллисекунд,
- либо в центробежном реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 10 с,
в результате чего получается осадок на выходе из реактора;
- (c4) нагревания осадка, полученного на предыдущем этапе, в водной среде, при этом среда поддерживается при рН по меньшей мере 5;
- (d4) добавления вспомогательного вещества, выбранного из анионных поверхностно-активных веществ, неионных поверхностно-активных веществ, полиэтиленгликолей, карбоновых кислот и их солей, а также поверхностно-активных веществ, относящихся к типу карбоксиметилированных этоксилатов жирных спиртов, к осадку или реакционной среде, полученным на предыдущем этапе;
- (d′4) взаимодействия вышеупомянутой второй смеси с основным соединением, в результате чего получается второй осадок;
- (d′′4) смешивания данного второго осадка с твердым веществом или средой, полученными после этапа (d4);
- (e4) обжига полученной таким образом смеси.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что в качестве соединений церия, циркония и другого редкоземельного металла, а также необязательно дополнительного элемента применяются соединения, выбранные из нитратов, сульфатов, ацетатов, хлоридов и церий-аммоний нитрата.
27. Способ по п.25, отличающийся тем, что нагревание на этапе (c4) осуществляется при температуре по меньшей мере 100°C.
28. Способ по п.25, отличающийся тем, что этап (d′4) осуществляется непрерывно
- либо в реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 100 миллисекунд,
- либо в центробежном реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 10 с.
29. Способ получения композиции по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
- (a5) составления первой жидкой смеси, содержащей соединения церия и циркония;
- (b5) непрерывного взаимодействия указанной смеси с основным соединением
- либо в реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 100 миллисекунд,
- либо в центробежном реакторе, в котором время пребывания реакционной среды в зоне смешивания реактора составляет не более 10 с,
в результате чего получается осадок на выходе из реактора;
- (c5) нагревания указанного осадка в водной среде, при этом среда поддерживается при рН по меньшей мере 5;
- (d5) добавления вспомогательного вещества, выбранного из анионных поверхностно-активных веществ, неионных поверхностно-активных веществ, полиэтиленгликолей, карбоновых кислот и их солей, а также поверхностно-активных веществ, относящихся к типу карбоксиметилированных этоксилатов жирных спиртов, к осадку или реакционной среде, полученным на предыдущем этапе;
- (e5) обжига твердого вещества, полученного на предыдущем этапе;
- (f5) составления второй жидкой смеси, содержащей соединения других редкоземельных металлов, и необязательно дополнительный элемент;
- (g5) пропитывания обожженного твердого вещества, полученного на этапе (e5), второй смесью;
- (h5) обжига твердого вещества, полученного на предыдущем этапе.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что в качестве соединений церия, циркония и другого редкоземельного металла, а также необязательно дополнительного элемента применяются соединения, выбранные из нитратов, сульфатов, ацетатов, хлоридов и церий-аммоний нитрата.
31. Способ по п.29, отличающийся тем, что нагревание на этапе (c5) осуществляется при температуре по меньшей мере 100°C.
32. Каталитическая система, отличающаяся тем, что содержит композицию по любому из пп.1-11.
33. Способ обработки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, отличающийся тем, что в качестве катализатора применяется каталитическая система по п.32 или композиция по любому из пп.1-11.