脱氧剂
阅读：596发布：2020-05-11
专利汇可以提供脱氧剂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 脱 氧 剂 ，其含有由CeOx(x表示低于2的正数。)表示且具有可逆的氧空缺的萤石型的氧化铈的多孔质体。该脱氧剂的 比表面积 为0.6～1.8m2/g，且细孔的中值直径为1.6～5.3μm。该脱氧剂中使用的氧化铈是通过以下方法得到的：在大气下将含铈盐在500～1400℃烧成1～20小时，从而生成由多孔质体形成的萤石型的氧化铈，然后在氢浓度为爆炸下限以上的还原气氛下将该氧化铈在700～1100℃烧成1～3小时以从该氧化铈中除去氧，生成由CeOx表示且具有可逆的氧空缺的萤石型的氧化铈。，下面是脱氧剂专利的具体信息内容。
1.一种脱氧剂，其特征在于，该脱氧剂含有由CeOx表示且具有可逆的氧空缺的萤石型的氧化铈的多孔质体的粉体，其中x表示低于2的正数，该脱氧剂的比表面积为
2
0.92~1.8m/g、且细孔的中值直径为1.6~5.3μm。
2.根据权利要求1所述的脱氧剂，其的最大粒径D99为20μm以下。
3.一种氧化铈的制造方法，其特征在于，其是在权利要求1所述的脱氧剂中使用的氧化铈的制造方法，该方法是在大气下将含铈盐或其水合物以升温速度为0.5~50℃/分钟、在500~1400℃烧成1~20小时，从而生成由多孔质体形成的萤石型的氧化铈，然后在氢浓度为爆炸下限以上的还原气氛下将该氧化铈在700~1100℃烧成1~3小时以从该氧化铈中除去氧，生成由CeOx表示且具有可逆的氧空缺的萤石型的氧化铈，其中x表示低于2的正数。
4.根据权利要求3所述的氧化铈的制造方法，其中所述含铈盐为碳酸铈、氢氧化铈、硝酸铈、硝酸铵铈、草酸铈、乙酰丙酮铈、硫酸铵铈、三氟甲烷磺酸铈或硫酸铈。
5.一种脱氧树脂组合物，其含有权利要求1或2所述的脱氧剂和具有氧易透过性的树脂。
6.根据权利要求5所述的脱氧树脂组合物，其具有颗粒状、膜状或盘状的形状。
7.一种脱氧包装体，其特征在于，其是将权利要求1或2所述的脱氧剂内包在具有透气抵抗度的包装体中而形成的。
8.一种脱氧功能膜，其特征在于，具有由权利要求1或2所述脱氧剂形成的脱氧层。
9.根据权利要求8所述的脱氧功能膜，其具有所述脱氧层、设置在该脱氧层的一面侧上的具有氧阻隔性的氧阻隔层、和设置在该脱氧层的另一面侧上的具有氧透过性的氧透过层。
脱氧剂
技术领域
[0001] 本发明涉及含有氧化铈的脱氧剂。
背景技术
[0002] 关于含有氧化铈的脱氧剂，本申请人先前提出了由比表面积为0.6m2/g以下的粉体形成的氧化铈(参考专利文献1)。该氧化铈通过降低其比表面积，即使在与大气直接接触时，也能抑制与氧剧烈反应，因此其具有不会导致着火的优点。
[0003] 这样，降低比表面积的方法从抑制与氧的剧烈的反应方面考虑是有效的，但其反面是过度降低比表面积会成为氧吸收速度降低的一个原因。因此，我们期望能在抑制与氧的剧烈的反应的同时能尽可能地提高氧吸收速度。
[0005] 专利文献1：WO2007/069735A1
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供比前述的背景技术性能也更加提高的脱氧剂。
[0007] 本发明提供一种脱氧剂，其特征在于，其含有由CeOx(x表示低于2的正数。)表示且具有可逆的氧空缺(也称为氧空位)的萤石型的氧化铈的多孔质体，其比表面积为2
0.6～1.8m/g、且细孔的中值直径为1.6～5.3μm。
0.6～1.8m/g、且细孔的中值直径为1.6～5.3μm。
[0008] 另外，本发明还提供一种氧化铈的制造方法，其特征在于，其是在前述的脱氧剂中使用的氧化铈的制造方法，该方法是在大气下将含铈盐或其水合物在500～1400℃烧成1～20小时，从而生成由多孔质体形成的萤石型的氧化铈，然后在氢浓度为爆炸下限以上的还原气氛下将该氧化铈在700～1100℃烧成1～3小时以从该氧化铈中除去氧，生成由CeOx(x表示低于2的正数。)表示且具有可逆的氧空缺的萤石型的氧化铈。
[0009] 根据本发明，可以将氧化铈制成多孔质体，通过控制该多孔质体所具有的细孔的大小及该多孔质体的比表面积，可以在抑制与氧的剧烈的反应的同时提高氧吸收速度。特别是可以提高在低温下的氧吸收速度。附图说明
[0010] 图1是实施例1中得到的还原烧成前的不具有氧空缺的氧化铈的XRD测定图。
[0011] 图2是实施例1中得到的还原烧成后的具有氧空缺的氧化铈的XRD测定图。
[0012] 图3(a)及(b)是表示实施例及比较例中得到的氧化铈的氧吸收速度的图。
具体实施方式
[0013] 以下对本发明基于其优选的实施方式进行说明。本发明的脱氧剂中使用的氧化铈是由CeOx(x表示低于2的正数。)表示的，在氧化铈的结晶中所具有的一些氧原子的位点(site)处于空缺(也称为空位)的状态。这些位点使氧吸收成为可能。CeOx中的x的值是由后述的还原条件控制的数值。x优选为1.5＜x＜2，更优选为1.5＜x≤1.8，进一步优选为1.5＜x≤1.7。由CeOx表示的氧化铈产生的氧吸收是在生活环境气氛中发生的。在本说明书中，例如从利用化石燃料工作的动力用发动机排出的排放气体等高温及/或高压的苛刻的气氛不包括在上述生活环境气氛中。这里，所谓生活环境气氛是指例如保存食品、电子产品、医药品等商品时的一般的气氛。关于气压，例如包含从商品包装中的减压状态(真空包装等)到加压状态(干馏处理中的加压、加热杀菌或包装体的形状维持用途等)。关于温度，包含从-50℃(冷冻保存时)到180℃(食品的干馏处理)程度。另外，气氛不一定必须是空气，也可以是用氮气等不活泼气体进行清洗从而使氧浓度降低来得到的气体。本发明中使用的氧化铈是通过不具有氧空缺的氧化铈进行还原处理而从晶格中除去氧以形成氧空缺状态。还原处理是例如如后所述，在比较高的浓度的氢气气氛下高温下进行。另外，也可以使用乙炔气体或一氧化碳气体等还原性气体代替氢气。这时，还原性气体的浓度也设定为比较高的浓度，温度也设定为高温。
[0014] 已知在氧化铈具有的氧空缺中有可逆的空缺和不可逆的空缺这2种。可逆的空缺是指，在本发明的脱氧剂中含有的氧化铈所具有的氧空缺是通过在强的还原条件下进行处理来强制除去氧而生成的。可逆的空缺是可以将氧吸收入空缺的位点上的空缺。例如，在具有可逆的空缺的氧化铈中，通过四价的铈的一部分被还原成三价来补偿因氧不足引起的电荷的不平衡的状态。三价的铈是不稳定的，很容易变回四价。因此，通过将氧吸收入空缺的位点上，三价的铈又变回到四价，从而电荷的平衡通常保持在零。
[0015] 另一方面，不可逆的空缺是指通过在氧化铈中掺杂(doping)比铈的价数更低价的元素而形成的空缺。不可逆的空缺与可逆的空缺不同，其不是通过在强的还原条件下进行处理而产生的空缺。不可逆的空缺例如可以通过在氧化铈中混合比铈的价数更低价的元素的氧化物，并在大气下进行烧成而得到。具有不可逆的空缺的氧化铈中的铈的价数全部为四价。因此，氧不会被吸收入空缺的位点。例如，使20mol％的Ca固溶在CeO2中时(Ce0.8Ca0.2O2)，由于阳离子的平均价数为4×0.8+2×0.2＝3.6，因此用于使氧的电荷平衡在该价数的氧原子的数为3.6÷2＝1.8个，需要的氧原子的数少于2个。正因为如此而相应地产生氧空缺。但是，该氧空缺不能吸收氧。这样，不可逆的空缺不是由氧的强制除去产生的，而是由氧化铈中的电荷补偿产生的。
[0016] 于是，除了本发明中使用的具有可逆的氧空缺的氧化铈之外，作为可以吸收氧的无机氧化物，已知有OSC(氧吸收释放能力)材料。OSC材料经常作为汽车用催化剂的助催化剂使用。OSC材料是如下的材料：利用氧化铈具有的氧离子传导性和稀土类元素的价数变化，从气氛中吸收氧，与此同时释放出氧，从而使气氛中的氧的量固定的材料。但是，OSC材料产生的氧的吸收及释放，最初需在数百℃的高温下发生。因此，在本发明中的生活环境气氛中，不发生由OSC材料产生的氧的吸收及释放。其原因是由于OSC材料在生活环境气氛中不具有可逆的氧空缺。
[0017] 本发明中使用的氧化铈是通过在强还原气氛下进行还原处理，如以下的式(1)所示，从氧化铈的晶格中强制除去氧而形成氧空缺状态(CeO2-y、y表示低于2的正数)，从而具有氧吸收位点。该氧空缺状态为上述的可逆的空缺。而且，如以下的式(2)所示，由于该氧吸收位点与生活环境气氛中的氧反应，因此本发明的氧化铈可以发挥作为脱氧剂的效果。本发明中使用的氧化铈为萤石结构(Fluorite-Type)，因此在结构上是稳定的，可以稳定保持由氧空缺产生的氧吸收位点。另外，本发明中使用的氧化铈由于氧离子传导性高，因此氧可以出入内部，从而氧吸收能力良好。
[0018] CeO2+yH2→CeO2-y+yH2O (1)
[0019] CeO2-y+(y/2)O2→CeO2 (2)
[0020] 本发明中使用的氧化铈具有的特征之一是其为粒子状的多孔质体。即，本发明中使用的氧化铈具有多个细孔。该细孔可以开孔型(open cell)结构，或者也可以是闭孔型(closed cell)结构。细孔为开孔型结构时，氧通过该细孔进入至氧化铈粒子的内部，因此可以充分发挥氧吸收能力。不过，如上所述，氧化铈由于氧离子传导性高，因此即使细孔为闭孔型结构，也能发挥令人满意的氧吸收能力。
[0021] 本发明人们的研究结果表明：通过使本发明中使用的氧化铈为粒子状的多孔质体，以及后述的粒子的比表面积的调整，能在抑制与氧的剧烈的反应的同时提高氧吸收速度。特别是如后述的实施例中证实的那样，已经表明可以提高低温(例如0℃～-50℃)下的氧吸收速度。从该观点考虑，本发明中使用的氧化铈中的细孔的中值径(直径)设定为1.6～5.3μm，优选为1.7～5.0μm。细孔的中值直径例如可以使用岛津制作所公司制造的自动孔率计“Auto Pore 9520(商品名)”进行测定。使用该装置时，采取0.3g试料，使用标准池(0.4～5cc粉体用)，在初期压为约7kPa的条件下进行测定。
[0022] 包含具有前述的范围内的中值直径的细孔的氧化铈例如可以通过后述的制造方法得到。
[0023] 在本发明中，不仅将由多孔质体形成的氧化铈中的细孔的中值直径设定在前述的范围内，而且将氧化铈的粒子的比表面积设定在特定的范围内。由此，可以实现如上所述的2
有利的效果。比表面积具体的设定为0.6～1.8m/g。在背景技术部分中所述的专利文献
2
1中，记载了当氧化铈由粉体形成时，从抑制着火的观点考虑，将比表面积设定在0.6m/g以
2
下是必需的，但在本发明中即使将由粉体形成的氧化铈的比表面积设定在0.6m/g以上也不会导致着火。本发明人们认为其理由如下所述。由粉体形成的氧化铈的比表面积设定为
2
0.6m/g以上的主要的原因是由于细孔的存在。在细孔为某一固定的大小时，即，细孔的中值直径为上述的1.6～5.3μm时，分子很难进入该细孔，因此尽管具有高比表面积，但氧化铈的活性不会变得过高，由此很难发生着火。
有利的效果。比表面积具体的设定为0.6～1.8m/g。在背景技术部分中所述的专利文献
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1中，记载了当氧化铈由粉体形成时，从抑制着火的观点考虑，将比表面积设定在0.6m/g以
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下是必需的，但在本发明中即使将由粉体形成的氧化铈的比表面积设定在0.6m/g以上也不会导致着火。本发明人们认为其理由如下所述。由粉体形成的氧化铈的比表面积设定为
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0.6m/g以上的主要的原因是由于细孔的存在。在细孔为某一固定的大小时，即，细孔的中值直径为上述的1.6～5.3μm时，分子很难进入该细孔，因此尽管具有高比表面积，但氧化铈的活性不会变得过高，由此很难发生着火。
[0024] 另外，本发明人们认为，在本发明中氧化铈的氧吸收速度即使在低温下也可以维持高水平的原因是：由于细孔的存在，从而能在防止着火的同时又可以增大粒子的比表面积。从该观点考虑，比表面积的上限值越高越优选，但在本发明中将比表面积的上限值设定2
为1.8m/g的原因是由于：例如使用碳酸铈作为起始原料，为了使其氧化为氧化铈，在大气中最低也需要400℃、1小时以上的烧成工序，这样经过后续的工序即还原工序而得到的脱氧剂的上限值为前述的值以下的情况较多。
为1.8m/g的原因是由于：例如使用碳酸铈作为起始原料，为了使其氧化为氧化铈，在大气中最低也需要400℃、1小时以上的烧成工序，这样经过后续的工序即还原工序而得到的脱氧剂的上限值为前述的值以下的情况较多。
[0025] 在本发明中氧化铈的比表面积使用Beckman Coulter公司制造的“SA-3100(型号)”进行测定。
[0026] 本发明中使用的氧化铈不仅氧吸收速度高，而且氧吸收量也高。具体地说，氧吸收量在25℃、1个大气压的环境下为5～37mL/g，特别是15～34mL/g这样的接近理论界限的极高的值。具有可逆的氧空缺的氧化铈的氧吸收量的理论界限为37.2mL/g。
[0027] 氧吸收量的测定按以下的方法进行。取2g氧化铈，将其内包在具有透气抵抗度的包装体(透气抵抗度为10～1000000秒)中。具有透气抵抗度的包装体的大小只要是能将2g氧化铈内包在里面即可，大小没有特别的限制。与此不同的是，另外准备一个未内包氧化铈且相同材质、相同大小并具有相同的透气抵抗度的包装体。此外，本操作优选在氮气、氩气等不活泼气氛下进行。然后，使制作的装入了氧化铈的包装体暴露在大气(25℃、1个大气压)中，每隔一定时间用精密电子天平(小数点以后4位以上)测定重量。重量的增加是由于氧的吸收引起的，因此使用气体的状态方程式，可以求出吸收的氧量。此外，为了补正由包装体自身中吸附的水分所引起的重量增加，也同时测定未内包氧化铈的包装体的重量，将该重量从内包了氧化铈的包装体的重量中减去。这里，透气抵抗度是指用JIS P8117
2
测定的、100mL空气以1.23kPa气压差完全透过0.000642m 的面积的时间。
2
测定的、100mL空气以1.23kPa气压差完全透过0.000642m 的面积的时间。
[0028] 氧吸收速度是基于用上述的方法测定的氧吸收量与时间的关系的图、用该图的斜率来定义的。
[0029] 本发明中使用的氧化铈的细孔的大小及比表面积如上所述，氧化铈的粒子的最大粒径D99优选为20μm以下，特别优选为10μm以下。由此，在制造由含有该氧化铈的粒子的树脂组合物形成的膜时，氧化铈的粒子很难露出到该膜的表面，能防止损伤设置在该膜的两面上的层且不会导致强度的降低，而且还具有氧阻隔性变高的优点。最大粒径D99使用堀场制作所粒度分布测定机“LA-920(型号)”进行测定。
[0030] 本发明中使用的氧化铈的粒子的形状没有特别的限制，可以具有某一固定的形状，或者也可以是不定形。
[0031] 本发明中使用的氧化铈例如可以用作将其内包在具有透气抵抗度的包装体中而形成的脱氧包装体。或者，也可以在具有氧易透过性的树脂中混炼入氧化铈的粒子而形成脱氧树脂组合物。该树脂组合物例如能以颗粒(pellet)的形态使用，从而成为各种树脂成形体的原料。另外，该树脂组合物能以由该颗粒成形的各种树脂成形体的形态使用，例如以具有脱氧层的脱氧功能膜的形态或脱氧功能盘(tray)的形态使用。而且，也可以在该脱氧层的一面侧上设置具有氧阻隔性的氧阻隔层，在该脱氧层的另一面侧上设置具有氧透过性的氧透过层，从而制成多层结构的脱氧功能膜或盘。无论脱氧树脂组合物为哪种形态，从充分发挥脱氧功能的观点考虑，脱氧剂在该树脂组合物中占有的比例优选为10～90重量％，特别优选为20～80重量％。另一方面，从保持该树脂组合物的强度及成形性的观点考虑，树脂在该树脂组合物中所占有的比例优选为10～90重量％，特别优选为20～80重量％。
[0032] 作为另一使用形态，也可以将具有氧空缺的氧化铈的粉体进行加压，制成压锭(tablet)或薄片(flake)等成形体，将该成形体内包在具有透气抵抗度的包装体中来使用。
[0033] 以下，对本发明中使用的氧化铈的适合的制造方法进行说明。首先，通过将含铈盐或其水合物(以下，将它们简单地统称为“含铈盐”。)进行烧成来制造氧化铈。该氧化铈是由CeO2表示的萤石型的结构的氧化铈，实质上以化学计量比含有铈和氧。因此，该氧化铈不具有氧空缺。“实质上”这个词是以容许微量的不可避免的杂质的存在的含义来使用。含铈盐的烧成是在大气下进行。如果是氧化性气氛，则不在大气下烧成也可以，但如果考虑工业规模上的制造，则优选在大气下的烧成。
[0034] 本发明人们的研究的结果表明：为了得到具有可逆的氧空缺且由多孔质体形成的目标氧化铈，该烧成工序的条件是很重要的。具体地说，通过采用500～1400℃、优选600～1300℃的范围作为烧成温度，采用1～20小时、优选1～5小时的范围作为烧成时间，由此可以得到由多孔质体形成且不具有氧空缺的氧化铈。若烧成温度低于上述温度范围，或者烧成时间短于上述时间范围，则烧成不能充分进行，含铈盐的氧化不能成功地进行。另一方面，若烧成温度高于上述温度范围、或者烧成时间长于上述时间范围，则虽然能得到不具有氧空缺的氧化铈，但在晶界的凝聚过度进行，无法成功地得到多孔质体。通过将烧成温度及烧成时间设定在上述的范围内，可以进行含铈盐的氧化分解，并且分解物挥发，因此可以成功地得到多孔质体。
[0035] 为了得到具有可逆的氧空缺且由多孔质体形成的目标氧化铈，烧成工序中的升温速度也很重要。这是因为通过采取适当的升温速度，可以适当进行含铈盐的氧化分解，并且分解物挥发，由此可以成功地得到具有所需大小的细孔的多孔质体。从该观点考虑，升温速度优选为0.5～50℃/分钟，特别优选1～30℃/分钟。
[0036] 作为含铈盐，只要是通过烧成能生成氧化铈的盐即可，其种类没有特别的限制。特别优选使用含氧铈盐作为含铈盐。其原因是由于含氧铈盐很容易实现由分解物(例如含铈盐为碳酸铈时分解物为二氧化碳)引起的多孔化。含氧铈盐是由与铈(Ⅲ)离子成对的阴离子含有氧的化学种形成的铈(Ⅲ)的化合物。作为含氧的阴离子，例如可以列举出：碳酸离子、硝酸离子、硫酸离子、氢氧化物离子等。作为具有这些含氧阴离子的铈化合物，例如可以使用碳酸铈水合物(六水合物、八水合物等)、硝酸铈、硝酸铵铈、硫酸铈、硫酸铵铈、氢氧化铈、草酸铈、乙酰丙酮铈、三氟甲烷磺酸铈等。其中，优选使用通过烧成容易引起分解物的挥发的含铈盐即碳酸铈或氢氧化铈等。
[0037] 含铈盐的烧成例如可以一边使空气在静置有含铈盐的加热炉内流通一边进行。或者，使用旋转窑炉等在使含铈盐流动(转动)的状态下，一边使空气流通一边进行烧成。无论是哪种情况，作为烧成对象的含铈盐优选使用例如球磨机等粉碎装置来事先调整粒径，作为烧成的前处理。
[0038] 如上所述得到的不具有氧空缺的氧化铈的多孔质体的细孔的中值直径优选为1.6～5.3μm，更优选为1.7～5.0μm。该氧化铈然后在还原气氛下被强还原，从而从氧化铈中除去氧，形成具有可逆的氧空缺的氧化铈。该氧化铈用CeOx(x表示低于2的正数。)表示。
[0039] 为了使氧化铈中生成可逆的氧空缺，将氧化铈进行强还原是必要的。为了达到该目的，作为还原气氛，使用氢浓度为爆炸下限以上、优选为20体积％以上的含氢气氛。当然氢浓度也可以为100体积％。温度采用700～1100℃，优选为800～1050℃，更优选为800～1000℃的范围，时间采用1～3小时，优选1～2小时的范围。通过采用这些条件，能防止在晶界的凝聚，得到由具有目标细孔直径的多孔质体形成且具有氧空缺的氧化铈。若还原温度低于上述温度范围，或者还原时间短于上述时间范围，则还原不能充分进行，无法成功地得到具有可逆的氧空缺的氧化铈。另一方面，若还原温度高于上述温度范围，或者还原时间长于上述时间范围，则虽然能得到具有可逆的氧空缺的氧化铈，但在晶界的凝聚会过度地进行，无法成功地得到多孔质体。升温速度优选为0.5～50℃/分钟，特别优选为
1～30℃/分钟。此外，还原气氛一般为常压(大气压)，但取而代之也可以使用加压条件或减压条件。通过适当控制该还原条件，可以控制CeOx中的x的值。
1～30℃/分钟。此外，还原气氛一般为常压(大气压)，但取而代之也可以使用加压条件或减压条件。通过适当控制该还原条件，可以控制CeOx中的x的值。
[0040] 不具有氧空缺的氧化铈的还原处理例如可以一边使还原气体在静置有该氧化铈的加热炉内流通一边进行。或者，使用旋转窑炉等在使不具有氧空缺的氧化铈流动(转动)的状态下，一边使还原气体流通一边进行还原。无论哪种情况，使用100％氢气的气氛作为还原气氛时，其流通量优选设定为相对于每1g氧化铈为1～500SCCM。
[0041] 在进行还原处理之前，也可以使用球磨机等调整不具有氧空缺的氧化铈的粒径。通过该操作，具有可逆的氧空缺的目标氧化铈的粒径为所需要的粒径，且容易将比表面积设定在上述的范围内。
[0042] 此外，即使在上述的条件下进行还原，氧化铈的晶系也不会改变，仍然维持萤石型的结晶结构。另外，通过在上述的条件下进行还原，在还原处理前的氧化铈中存在的细孔的细孔直径会变小少许。
[0043] 通过以上的方法，可以得到具有可逆的氧空缺的目标氧化铈。在该氧化铈中，比表面积及细孔的中值直径为先前所述的范围。此外，这样得到的具有可逆的氧空缺的氧化铈一般不用进行粉碎等用于粒径控制的后处理，即可用于目的用途。其原因是由于粉碎等处理一般在大气下进行，因此处理中氧化铈会吸收大气中的氧，由此引起氧吸收能力降低，在实际使用时无法充分发挥氧吸收功能。因此，不用特别限制在不活泼气氛下进行粉碎等用于粒径控制的后处理。
[0044] 以上对本发明基于其优选的实施方式进行说明，但本发明不受所述的实施方式限制。例如在本发明中使用的具有可逆的氧空缺的氧化铈中也可以含有钇(Y)、钙(Ca)及镨(Pr)中的至少1种，进行置换固溶而形成复合氧化物，从而使氧吸收量大幅增加。这些元素的添加量相对于铈优选为l～20mol％。
[0045] 实施例
[0046] 以下，通过实施例更加详细地说明本发明。但是本发明的范围不受这些实施例限制。
[0047] [实施例1]
[0048] (1)不具有氧空缺的氧化铈的合成
[0049] 将100g碳酸铈静置在加热炉内，一边使空气流通一边加热进行烧成。加热从室温开始，以10℃/分钟的升温速度进行加热，到达500℃后，保持在该温度20小时。之后，自然放冷。空气的流通量设定为1000SCCM。由此得到不具有氧空缺的氧化铈的多孔质体。通过XRD进行测定，确认该氧化铈是由CeO2表示的萤石型的结晶结构。图1中示出了XRD测定图。用球磨机将该氧化铈进行粉碎处理。该氧化铈中的细孔的中值直径为1.7μm，比表2
面积为3.15m/g。
面积为3.15m/g。
[0050] (2)具有氧空缺的氧化铈的合成
[0051] 将前项(1)中得到的氧化铈(50g)静置在加热炉内，一边使100％的氢气流通一边加热进行还原。加热从室温开始，以10℃/分钟的升温速度进行加热，到达1000℃后，保持在该温度1小时。之后，自然放冷。氢气的流通量设定为1000SCCM。由此得到具有可逆的氧空缺的氧化铈的多孔质体。通过XRD进行测定的结果是，虽然观察到的峰与图1相比全部向低角一侧移动少许，但是可以确认该氧化铈为萤石型的结晶结构。图2中示出了XRD2
测定图。该氧化铈中的细孔的中值直径为1.6μm，比表面积为1.81m/g。另外，该氧化铈的最大粒径D99为13.24μm。元素分析的结果是，该氧化铈是由CeO1.75表示的。
测定图。该氧化铈中的细孔的中值直径为1.6μm，比表面积为1.81m/g。另外，该氧化铈的最大粒径D99为13.24μm。元素分析的结果是，该氧化铈是由CeO1.75表示的。
[0052] [实施例2～5及比较例1～5]
[0053] 除了将实施例1中的(1)的烧成条件及(2)的还原条件设定为以下的表1中所示的值以外，进行与实施例1同样的操作，得到具有可逆的氧空缺的氧化铈的多孔质体。将得到的氧化铈中的细孔的中值直径、比表面积、最大粒径D99示在表1中。元素分析的结果表明，各实施例及各比较例中得到的氧化铈均是由CeO1.75表示的。
[0054] [表1]
[0055]
[0056] [评价]
[0057] 对实施例及比较例中得到的氧化铈用上述的方法测定氧吸收量。其中，在大气中的暴露设定为0℃、1个大气压。将其结果示在图3(a)及(b)中。如该图中所示的结果可知，实施例中得到的氧化铈即使在0℃的低温环境中氧吸收速度也高。与此相对，比较例中得到的氧化铈与实施例相比，氧吸收速度低。另外，虽然在该图中没有示出，但是实施例中得到的氧化铈在25℃、1个大气压的环境下不发生着火。
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