Synthese und Charakterisierung neuartiger schwer- und edelmetallfreier Dieselrußkatalysatoren

Abstract

Mit der seit 2009 in Kraft getretenen EURO 5 – Gesetzgebung zur Begrenzung von Schadstoffemissionen werden die Anforderungen zur Reduzierung von Rußpartikeln zunehmend größer. In der vorliegenden Arbeit wurden mit Hinblick auf die Beschichtung von keramischen Dieselpartikelfiltern neuartige edel- und schwermetallfreie Katalysatoren auf Alkalisilikat – Basis entwickelt. Hierfür wurden von der Fa. NANO-X GmbH eine Vielzahl verschiedener Materialien bereits getestet und modifiziert. Neben der Quantifizierung der katalytischen Wirksamkeit wurden auch Untersuchungen zur mechanistischen Wirkungsweise und zum Alterungsverhalten durchgeführt. Hierbei hat sich besonders ein auf Natriumformiat basierender Katalysator hervorgetan. Charakterisierungen dieses Materials und anderer Komponenten haben Alkali – Silizium – und Alkali – Kohlenstoff – Sauerstoff – Verbindungen als wichtige Komponenten in den Reaktionen aufgewiesen. Erste Untersuchungen in Motorprüf-ständen belegen die Praxistauglichkeit dieser Katalysatoren.

With coming into the force of the EURO 5 – Legislation on the limitation of pollutant emis-sions since 2009 the requirements of reduction of soot particulates are becoming increasingly larger. In the present work with the view to coat ceramic diesel particulate filters new noble and transition metal free alkali silicate based catalysts have been developed. Therefore in co-operation with the NANO-X GmbH a variety of different materials have been tested and modified. Apart from quantification of the catalytic efficiency, reaction mechanisms have been studied as well as the ageing behaviour of the catalysts. At this especially a sodium for-mate based catalyst has excelled due its ageing resistance. Characterizations of this material and other components have revealed alkali – silicone and alkali – carbon – oxygen com-pounds as key components in the reactions. Initial studies in engine test benches prove the practicability of these catalysts.