技術領域

本發明涉及多孔物質的制造方法，所述多孔物質用于內燃機廢氣凈化用的催化劑。

背景技術

眾所周知，具有中孔的復合氧化物被用作廢氣凈化用催化劑中的多孔物質的一個例子。例如，在JP-A-2001-170487中，記載了用作廢氣凈化物質的多孔物質，其具有這樣的結構，該結構的中心孔徑為2nm～100nm，并至少部分形成三維的網孔狀，并且隨機地彼此連通，但其實質上卻不是纖維狀結構。其還記載制造所述多孔物質的方法，其中形成金屬如鋁或鎂的氫氧化物的沉淀物，并在漂洗和干燥之后烘焙。此外，在JP-A-2002-220228中公開另外的制造多孔物質的氧化物粉末的方法，其中將CeO₂-ZrO₂的固溶體前體的沉淀分離出并進行烘焙。

現有技術中，另一方面，微乳液方法是已知的制造用于廢氣催化劑的復合氧化物的方法。在該方法中，在膠束或反膠束的內部或邊界處發生比如水解的反應，從而或者產生多孔物質的初級粒子或前體和那些初級粒子的次級粒子或凝集體，或者形成沉淀物，在漂洗和干燥之后烘焙次級粒子的凝集體或者沉淀物。

如JP-A-2001-170487和JP-A-2002-220228所述為使用于催化劑載體的金屬沉淀的方法，其能夠通過調節水溶液的濃度，在某種程度上控制孔徑和孔分布。然而，所述方法不能在負載催化劑活性的貴金屬粒子的狀態下進行分離。因此，負載的催化劑粒子可在使用中的高溫下引起燒結，并且它們的活性可降低。

相反地，所述微乳液方法在如下狀態下形成載體的初級粒子：其中起催化劑作用的金屬離子引入通過表面活性劑分散于溶劑中的膠束或反膠束的內部或邊界，或使得初級粒子和從初級粒子凝集的次級粒子凝集。結果，微乳液方法可制造多孔結構的催化劑，該多孔結構抑制了催化活性的粒子的燒結。

然而，現有技術的微乳液方法中，次級粒子的凝集是由膠束或反膠束的布朗運動導致的緩慢碰撞，以及由于次級粒子的范德華力伴發的融合而使次級粒子凝集所產生的。在烘焙后將孔置于高溫氣氛的情況下，它們的體積沒有特別地改變，但是它們的直徑大幅改變。這就意味著，沒有必要具有充分的耐熱性。該現象被認為來自下列現象。在暴露于高溫的情況下，在高表面能的部份因使次級粒子結合的力較弱，從而使燒結被促進。結果，粒子彼此結合，而使直徑小的孔破碎。最后，孔分布的峰值轉變到更大直徑側，使得多孔物質實質的表面積降低。

發明內容

發明人著眼于解決上述記載的技術問題而實現了本發明，其目的在于提供制造多孔物質的方法，所述多孔物質即使暴露于高溫其功率分布也是穩定的。

為實現上述的目的，依據本發明，提供了一種用于制造多孔物質的多孔物質制造方法；該方法通過如下方式進行：使作為多孔物質前體的粒子保持在膠束或反膠束中，其中所述膠束或反膠束用表面活性劑在溶劑中保持分散狀態；使膠束或反膠束粒子彼此凝集；和將所述凝集的粒子進行烘焙。所述方法包含下面的步驟：通過進行使含有用作所述前體的所述粒子的膠束或反膠束的利用表面活性劑的分散狀態消解的處理，從而使所述膠束或反膠束的粒子彼此凝集。

此外，本發明中，在利用所述表面活性劑分散于有機溶劑中的反膠束內的水相中生成和生長所述粒子之后，通過進行使所述反膠束的利用表面活性劑的分散狀態消解的處理，從而使所述反膠束的所述粒子凝集。

此外，本發明中，可使其中分散有膠束或反膠束的分散狀態成為油相和水相的兩液分離相。

或者，所述處理也可加入降低表面活性劑的表面活性的物質。具體地，加入微量的對有機溶劑和水均具有溶解性的極性小分子。

此外，通過本發明制造的多孔物質，舉例來說是使用作上述前體的粒子為具有吸附金屬離子的復合氧化物粒子的物質。

因此，依據本發明，制造多孔物質的粒子或前體的或通過凝集而使其生長的所謂″反應場″保持在分散狀態，保持為膠束或反膠束，從而制造具有由上述粒子的凝集體進一步凝集而形成的復雜結構的所謂″次級粒子″。該操作中，通過表面活性劑保持的膠束或反膠束的分散狀態被消解，從而迅速地凝集所述次級粒子。該狀態模擬消除使次級粒子分離的因素的處理，其通過使以膠束或反膠束的形式分離的反應場合并而實現。結果，以膠束或反膠束形式分離的次級粒子急速地和牢固地凝集。由此即制造出多孔物質，其或者是通過烘焙經漂洗和干燥處理的凝集體而使多孔物質具有強的多孔結構，或者是其組分粒子具有高的結合強度。由此可制造即便暴露于高溫氣氛時、孔徑和分布仍幾乎沒有改變的所述多孔物質。