DE2415452C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen näher gekenn­ zeichneten Gegenstand.

Katalytisch wirksame Materialien sind gewöhnlich Metalle, wie z. B. Edelmetalle der Platingruppe, nämlich Palladium, Iridium, Platin, Rhodium, oder Legierungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle, deren Preis sehr hoch ist. Obwohl es möglich ist, derartige Materialien als solche einzuset­ zen, wird jedoch der Katalysator gewöhnlich auf einen Träger aufgebracht. Dies ermöglicht die Bildung einer Vielzahl von aktiven Stellen, obwohl nur kleine Mengen an katalytischem Material eingesetzt werden.

Es ist nun außerordentlich schwierig, das katalytische Mate­ rial vor schädlichen Einflüssen, die seine Wirksamkeit als Katalysator beeinträchtigen, zu schützen. Deshalb muß dafür gesorgt werden, daß das katalytische Material nach dem Aufbrin­ gen auf den Träger mit anderen Substanzen nicht mehr in Kon­ takt kommt. Die einzelnen Herstellungsschritte werden daher an dem Träger vor dem Aufbringen des Katalysators vorgenom­ men und der Katalysator erst dann aufgebracht, was üblicher­ weise durch Ausfällen aus einer Lösung geschieht.

Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 23 59 580, ver­ öffentlicht am 5. Juni 1975) zur Herstellung eines Katalysa­ tors eine ein katalytisches Material oder eine katalytische Komponente enthaltende Dispersion in im wesentlichen atoma­ rer Verteilung auf eine Trägeroberfläche zu lenken, um den Hauptanteil der Atome des auf die Oberfläche auftreffenden Materials mit der Trägerfläche ohne Agglomeration zu verbin­ den. Es wurde weiterhin ein spezielles Verfahren vorgeschla­ gen, bei welchem Platin auf einem porösen Aluminiumoxidträger durch Ionenstrahlzerstäubung abgeschieden wird.

Katalysatoren, die nach dem erwähnten Verfahren hergestellt werden, können in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt wer­ den. Einige Beispiele für derartige Verwendungen sind, außer der Hydrierung, der Einsatz in Gasbrennern, bei der Isomeri­ sierung, die Anwendung unter Verwendung von unedlem Metall, um die hohen Kosten der Edelmetallkatalysatoren zu vermei­ den, die Behandlung von Abgasen sowie der Einsatz in Syste­ men zur Behandlung von Autoabgasen und in Zündvorrichtungen.

Betrachtet man einige dieser Anwendungsbereiche, ist es augen­ scheinlich, daß die Wahl des Trägers für die Optimierung der Leistung des katalytischen Systems eine wichtige Rolle spie­ len kann. Ein besonderes Problem ist beispielsweise die For­ derung, in Systemen zur Behandlung von Autoabgasen den dort herrschenden rauhen Bedingungen bei den sich wiederholenden thermischen Zyklen während der Lebensdauer des Systems zu widerstehen.

Es gibt auch Hinweise, daß Aluminiumoxid ein besonders geeig­ neter Träger für Platin ist.

Aus der US-PS 37 12 856 ist die Verwendung eines ferritischen Stahllegierungsträgers bekannt, jedoch ist das Verfahren der Trägerherstellung und der Abscheidung des katalytischen Mate­ rials von dem der vorliegenden Anmeldung verschieden und aus­ serdem sind auch diese Katalysatoren denen der vorliegenden Erfindung unterlegen.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Katalysa­ tor, der aus einer aluminiumhaltigen Eisenlegierung als Trä­ ger mit einer Aluminiumoxidschicht auf dessen Oberfläche be­ steht, auf der eine katalytische Komponente abgeschieden ist, zu schaffen, der den oben erwähnten speziellen Betriebsbedin­ gungen genügt.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man einen Träger aus aluminiumhaltigem ferritischen Stahl an der Luft bis zur Ausbildung einer hauptsächlich aus Aluminiumoxid bestehenden Oberflächenschicht erhitzt und die katalytische Komponente als nicht-agglomerierte Dispersion in atomarer Ver­ teilung auf der Aluminiumoxidschicht zur Abscheidung bringt.

Durch die Abscheidung des katalytischen Materials in einer hochaktiven Form als Dispersion in atomarer Verteilung und unter derartig kontrollierbaren Bedingungen, daß im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren der Niederschlag von überschüssi­ gem Material in jedem Teilbereich, über den das Material dis­ pergiert wird, vermieden oder erheblich herabgesetzt werden kann, ist ein kleiner, mit katalytischem Material überzogener Oberflächenbereich des Trägers imstande, eine Leistung zu erbringen, die einem viel größeren Oberflächenbereich eines mit katalytischem Material auf herkömmliche Weise überzoge­ nen Trägers äquivalent ist.

Es wird angenommen, daß die Aluminiumoxid-Oberflächenschicht auf einem aluminiumhaltigen ferritischen Stahl Spuren von Eisen und von irgendwelchen anderen Legierungselementen des Stahls enthält. Eine solche Zusammensetzung wird im folgenden als "eine hauptsächlich aus Aluminiumoxid bestehende Ober­ flächenschicht" bezeichnet.

Für den erfindungsgemäßen Katalysator wird bevorzugt ein aus bis 15 Gew.-% Chrom, 0,5 bis 12 Gew.-% Aluminium, 0,1 bis 3 Gew.-% Yttrium, Rest Eisen, bestehenden Träger eingesetzt.

Aluminiumhaltige ferritische Stähle haben die Eigenschaft, beim Erhitzen an der Luft eine Aluminiumoxidschicht auszu­ bilden, welche die Stähle gegen weitere oxidative Angriffe schützt. Der Einsatz derartiger Stähle für den Katalysator der vorliegenden Erfindung liefert die nachstehend angegebe­ nen Vorteile, nämlich.

• 1. eine gute Korrosionsfestigkeit,
• 2. die Ausbildung einer Aluminiumoxid-Oberfläche, welche als Träger für katalytisches Material besonders geeignet ist und
• 3. die selbstheilende Wirkung von irgendwelchen Rissen, die sich als Folge von thermischen Zyklen in der Alu­ miniumoxidschicht gebildet haben, beim Erhitzen an der Luft.

Die bevorzugt als Träger verwendeten speziellen Chrom, Alumi­ nium und Yttrium enthaltenden ferritischen Stahllegierun­ gen ergeben weitere Vorteile. So ist der Aluminiumoxidfilm stabiler und haftfester als Filme von Aluminiumoxid auf her­ kömmlichen aluminiumhaltigen ferritischen Stählen. Die Legie­ rung ist bei höheren Temperaturen extrem verformbar, so daß ihre Schock- und Bruchresistenz unter den bei sich wiederholenden thermischen Zyklen auftretenden rauhen Bedingungen das Mate­ rial für die Verwendung bei der Behandlung von Abgasen, wie Autoabgasen, in hohem Maße geeignet macht. Die Legierung ist ebenso auch für eine Verwendung in Kohlendioxid und Dampf geeignet.

Nachstehend werden Versuche beschrieben, welche den erfin­ dungsgemäßen Katalysator und seine Leistungen näher erläutern.

Vor dem Abscheiden des katalytischen Materials wurden Schei­ ben aus einer im Handel er­ hältlichen Eisenlegierung, die 20 Gew.-% Chrom, 4 Gew.-% Aluminium und 0,5 Gew. -% Yttrium enthielt, etwa 24 Stunden lang an der Luft auf etwa 1000°C erhitzt. Anschließend wurde nach dem Verfahren der DE-OS 23 59 580 Platin auf den Scheiben abgeschieden. Eines der bemerkenswerten Merkmale dieses Abscheidungsver­ fahrens besteht darin, daß das Platin eine außerordentliche spezifische Aktivität aufweist. Dies ermöglicht eine sehr geringe Belegung der herzustellenden Katalysatoren mit dem Edelmetall, wobei eine Erhöhung der abgeschiedenen Menge kaum eine Verbesserung ergibt. So wurde beispielsweise bei einem Versuch, bei welchem der Katalysator zur Oxidation von Koh­ lenmonoxid eingesetzt wurde, gefunden, daß die katalytische Aktivität, gemessen durch die prozentuale Umwandlung von Koh­ lenmonoxid mit steigender Temperatur, über einen Bereich der Katalysatorbelegung von 8 Mikrogramm pro cm² bis 0,6 Mikro­ gramm pro cm² aufrechterhalten wird.

Es wurde festgestellt, daß die vorgenannte Eisenlegierung nicht so gut als Träger für katalytisches Material verwendet werden kann, wenn dieses durch ein herkömmliches Verfahren aufgebracht wird. Es wäre dann erforderlich, einen Oberflächenüberzug vorzusehen, der den exponierten Oberflächenbereich vergrößert, wie bei­ spielsweise durch Waschbeschichtung mit Aluminiumoxid.

Ein nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellter Kata­ lysator hat eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Thermo­ schock und gegenüber sich wiederholenden thermischen Zyklen. Nach längerem Betrieb oder vielen thermischen Zyklen wurde jedoch eine Verringerung der Wirksamkeit des Katalysators festgestellt.

Eine erste flüchtige Prüfung des in seiner Wirksamkeit abgesunkenen Katalysators läßt vermuten, daß ein Verlust an aktiven Stellen aufgetreten war, der durch drei Hauptur­ sachen bedingt sein kann, und zwar durch einen Verlust an Pla­ tin von der Oberfläche (d. h., daß Platin als Verunreinigung abgegeben wird) oder durch eine Agglomeration des Platins, wodurch die Anzahl an aktiven Stellen herabgesetzt wird, oder dadurch, daß Platin durch irgendeine Schicht bedeckt oder mas­ kiert wird. Die ersten beiden der vorstehend erwähnten Mög­ lichkeiten scheiden jedoch aus, da die weitere Untersuchung weder einen Anhaltspunkt für einen Platinverlust, noch für eine beträchtliche Agglomeration des Platins ergab.

Bezüglich der dritten Ursache wird angenommen, daß sich auf dem Platin eine Oxidschicht ausbildet, welche die Wirksamkeit des Platins als Katalysator herabsetzt.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeit bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators werden zwei alternative Ver­ fahren angewandt. Bei der bevorzugten Methode wird das mit einer ersten Schicht, wie Aluminiumoxid, versehene Metall mit einem Trägermaterial überzogen, das eine anhaftende kontinu­ ierliche Oberflächenschicht, die von der ersten Schicht getra­ gen wird, ausbildet, und zwar in der Weise, wie es in der DE-OS 24 58 111 vorgeschlagen wird.

Bei dem zweiten Verfahren, bei dem der Träger ein Metall mit einer Oxidschicht auf seiner Oberfläche umfaßt, wird die katalytische Komponente nach dem oben erwähnten Verfahren auf der Oxidschicht abgeschieden und in der Oxidschicht aus­ gebildet. Vorzugsweise erstrecken sich die Risse von der Grenz­ schicht zwischen der Oxidschicht und dem Metall längs der freien Oberfläche des Katalysatorkörpers.

Die Stufe der Rißbildung in der Oxidschicht kann vor oder nach dem Aufbringen des Katalysatormaterials auf den Träger durch­ geführt werden. Die Risse können ausgebildet werden, indem der Träger mechanischer Arbeit, z. B. durch Biegen, Verformen, Riffeln, Rändeln, Aufrauhen, Schleifen, Stößeln oder Strecken unterworfen wird. Die tatsächlich angewandte Methode hängt da­ von ab, ob der Katalysator vor oder nach der Rißbildung auf den Träger aufgebracht wird. Beispielsweise könnte es unan­ gebracht - weil kostspielig - sein, das katalytische Material abzuschleifen oder zu entfernen, und es ist daher besser, den Träger zu biegen oder auf andere Weise zu bearbeiten, wenn er bereits mit dem katalytischen Material beschichtet ist.

Derzeit besteht ein großes Interesse daran, die Auspuffgase von Verbrennungskraftmaschinen zu reinigen. Zu diesem Zwecke sind bereits viele Veränderungen an herkömmlichen Verbren­ nungskraftmaschinen vorgenommen worden und die Verwendung eines Katalysatorsystems für die Umwandlung von Auspuffgasen zu unschädlichen Gasen, die an die Atmosphäre abgegeben wer­ den, ist bekannt.

Im allgemeinen funktionieren Katalysatoren bei der Verwendung in Auspuffsystemen von Verbrennungskraftmaschinen am besten, wenn die Maschinen bei erhöhten Temperaturen laufen. Sobald sich die Maschine erwärmt hat, haben die heißen Auspuffgase zusammen mit der wärmeliefernden katalytischen Reaktion die günstige Wirkung, daß der Katalysator auf einer geeigneten Temperatur gehalten wird, bei welcher die katalytische Reak­ tion ablaufen kann. Beim Start der kalten Maschine - wenn das Auspuffsystem noch kalt ist - gibt es jedoch einen Zeitraum, wo der Katalysator nicht mit seiner vollen Leistung arbeitet. Während dieses Zeitraums können die Konzentrationen an Luft­ verschmutzungen, insbesondere an Kohlenmonoxid, die gesetzlich erlaubten Konzentrationen überschreiten. Obwohl die Maschine im warmgelaufenen Zustand zwar den Vor­ schriften genügt, kann sie dennoch nicht zugelassen werden, weil sie den Anforderungen im Gesamt­ zeitraum des Betriebs nicht entspricht.

Um dieses Problem zu lösen, ist vorgeschlagen worden, daß man den Katalysator vor dem Start der Maschine vorwärmt.

Demgemäß kann der erfindungsgemäße Katalysator aus einen Me­ tallträger bestehen, der eine elektrisch isolierende Oberflä­ chenschicht aus Aluminiumoxid aufweist, die mit dem Überzug von katalytischem Material verträglich und mit katalytischem Material beschichtet ist, wobei der Katalysatorkörper mit Mitteln versehen ist, die den Durchgang eines elektrischen Stroms durch den Träger zur Vorwärmung desselben ermöglichen. Der Träger kann in Form einer einzelnen Schicht oder in Form von mehreren Schichten vorliegen, die zu einem Kata­ lysatorkörper angeordnet sind. Der Katalysatorkörper ist dabei gemäß irgendeinem der in der GB-PS 14 91 198 und den DE-OS 24 52 908 und 24 52 929 vorgeschlagene von Verfahren zur Herstellung von Katalysatorkörpern aufgebaut.

Die Mittel zum Durchleiten des elektrischen Stroms durch den Träger können mit den Enden der Schicht oder der Schichten, oder mit den Seitenkanten der Schicht oder der Schichten ver­ bunden sein.

Nachstehend werden nun erfindungsgemäße Katalysatoren zur Verwendung bei der Behandlung von Auspuffgasen in Verbren­ nungskraftmaschinen anhand eines Beispiels und unter Hin­ weis auf die Zeichnungen beschrieben, worin

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Katalysator­ körpers,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Systems mit erfindungs­ gemäßem Katalysator ist,

Fig. 3 und Fig. 4 elektronenmikroskopische Aufnahmen eines Teils eines Katalysatorkörpers in 100facher bzw. 3000facher Vergrößerung sind und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines anderen Kata­ lysators ist.

Fig. 1 erläutert einen Katalysatorkörper, der aus einem kata­ lytischen Material besteht, das sich auf einem Stahlträger befindet, der wie folgt hergestellt wurde: Der Träger, enthaltend 15% Chrom, 4% Aluminiumoxid, 0,3% Yttrium, Rest Eisen, wird zu einem 50,8 mm breiten und 0,0635 mm dicken Blatt gewalzt. Eine Länge dieses Blatts ist mit 1,016 mm-Riffelungen versehen und wird zusammen mit einem glatten Blatt entsprechender Länge 24 Stunden lang bei 1000°C an der Luft oxidiert. Die geriffelten und flachen Blät­ ter werden anschließend auf beiden Seiten durch Zerstäubung von einer Platin-Antikathode unter Verwendung eines Argon- Ionenstrahls getrennt beschichtet. Das Zerstäuben wird so lange fortgesetzt, bis das abgeschiedene Platin einer im we­ sentlichen monoatomaren Schicht entspricht. Das geriffelte Blatt wird anschließend oben auf das glatte Blatt gelegt, an den Enden punktverschweißt und die verbundenen Blätter zu einer in Fig. 1 gezeigten Form aufgerollt.

Fig. 2 erläutert ein Katalysatorsystem für die Behandlung von Auspuffgasen in einer Verbrennungskraftmaschine. Es werden in diesem System zwei erfindungsgemäße Katalysatoren in Form der Katalysatorzylinder 11 verwendet. Das Auspuffgas, wel­ ches die Maschine durch die Sammelleitung verläßt, tritt bei 12 ein und kommt mit dem ersten Katalysatorzylinder unter reduzierenden Bedingungen in Kontakt, bei welchen Stickoxide katalytisch zu Stickstoff und Sauerstoff reduziert werden.

Um Kohlenmonoxid zu oxidieren, ist es erforderlich, Sauer­ stoff einzuleiten, was in diesem Beispiel durch Einpumpen von Luft in die Leitung 13 erreicht wird. Die Auspuffgase gelangen dadurch mit dem zweiten Katalysatorzylinder unter oxidierenden Bedingungen, unter denen Kohlenmonoxid kataly­ tisch zu Kohlendioxid oxidiert wird, in Kontakt.

Ein erfindungsgemäßer Katalysator in Form eines oben beschrie­ benen Katalysatorzylinders wurde für die Kohlenmonoxidoxida­ tion im Auspuffsystem einer Benzinverbrennungskraftmaschine untersucht. Es wurde eine Umwandlung von über 90% des aus­ strömenden Kohlenmonoxids bei einer sehr hohen Kolbengeschwin­ digkeit von mehr als 100 000 Kolbenbewegungen pro Stunde er­ reicht.

Nach einer Laufzeit von mehr als 100 Stunden zeigte der Trä­ gerstahl keine sichtbaren Zeichen von mechanischer Verschlech­ terung. Das Katalysatorsystem war auch gegenüber sich wieder­ holenden thermischen Zyklen bis zu 1100°C beständig.

Nach diesen Versuchen wurde ein kleiner Anteil des Trägers zusammen mit dem Katalysator zur Durchführung von Laborunter­ suchungen entfernt, bei denen der auf dem Träger aufgebrachte Katalysator zur Oxidation von Kohlenmonoxid verwendet wurde. Es wurde dabei festgestellt, daß der Katalysator, welcher bei 200°C zu arbeiten begann und der eine vollständige Umwandlung bei 250°C lieferte, nach dem Maschinentest von 100 Stunden keine Leistungsverschlechterung zeigte.

Weiterhin haben Untersuchungen der Wirkung von Giften auf die Katalysatoren der obigen Beispiele gezeigt, daß die Ver­ giftung durch Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid und Thio­ phen nicht schwerer ist, als sie bei herkömmlichen Katalysa­ toren unter oxidierenden Bedingungen gefunden wird.

Es wurde allerdings bei Untersuchung der Gebrauchsdauer unter sich oftmals wiederholenden thermischen Zyklen eine gewisse Verschlechterung der katalytischen Leistung festgestellt. Eine bevorzugte Methode zur Vermeidung oder Herabsetzung einer solchen Verschlechterung wird in der DE-OS 24 58 111 vorgeschlagen. Eine andere Methode, welche die Bildung von Rissen in der Oxidschicht zum Gegenstand hat, wird anschließend anhand eines Beispiels unter Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrie­ ben.

Verschiedene flache Längen eines aluminiumhaltigen ferriti­ schen Stahls, mit einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von 101,6 mm wurden an der Luft 24 Stunden lang zur Ausbildung einer Aluminiumoxidschicht auf der Oberfläche bei 1000°C oxidiert. Anschließend wurde auf das auf beiden Seiten des Blattes befindliche Aluminiumoxid nach dem in der DE-OS 23 59 580 vorgeschlagenen Verfahren Platin abgeschieden. Das so beschichtete Blatt wurde anschließend durch den Spalt von zwei geriffelten Walzen geführt, wobei es durchgehend ge­ riffelt und die Oxidschicht mit Rissen versehen wurde.

Die bearbeiteten Oberflächen wurden anschließend unter Ver­ wendung eines Raster-Elektronenmikroskops untersucht. Die Fig. 3 und 4 sind elektronenmikroskopische Aufnahmen, wel­ che zeigen, daß die Aluminiumoxidschicht (und folglich auch das Platin) Risse 2 entlang der Höhenrücken 1 aufweist. Der Tälerbereich 3 der Riffelungen zeigte keine Risse. Die Risse erstrecken sich von der Grenzschicht zwischen dem Stahl und dem Aluminiumoxid bis zu der freien Oberfläche des Katalysatorkörpers.

Ein Katalysatorkörper, der eine Aluminiumoxidschicht mit Ris­ sen aufwies, wurde mit einem solchen ohne Risse verglichen. Die beiden Katalysatorkörper wurden einer Anzahl von thermi­ schen Zyklen unterworfen und bei erhöhten Temperaturen (zweck­ mäßigerweise 1100°C) 15 Minuten lang in einer oxidierenden At­ mosphäre gehalten.

Es wurde gefunden, daß der Katalysatorkörper mit der rissehal­ tigen Aluminiumoxidschicht sich wiederholenden thermischen Zyklen widerstand und seine Wirksamkeit als Katalysator län­ ger beibehielt, als der Katalysatorkörper, der keine Oxid­ schichten mit Rissen aufwies. Deshalb wird von Katalysator­ körpern mit rissehaltigen Oxidschichten erwartet, daß sie in oxidierender Umgebung eine längere Lebensdauer aufweisen.

Es wird angenommen, daß das Platin während der Verwendung des Katalysators in oxidierender Umgebung, insbesondere bei der Behandlung von Auspuffgasen einer Verbrennungskraftmaschine, sich durch einen auf ihm bildenden Oxidfilm maskiert wird. Es wird angenommen, daß ein oder mehrere Elemente des Stahls durch die Aluminiumoxidschicht hindurchdiffundieren können und mit dem Sauerstoff unter Bildung des Oxidfilms auf dem Platin reagieren. Es wird ferner angenommen, daß die Bil­ dung dieses Oxidfilms unter anderem von den relativen Diffu­ sionsgschwindigkeiten der Elemente Eisen, Yttrium und Alumi­ nium und der relativen Leichtigkeit, mit welcher jedes dieser Elemente entweder durch die Masse oder längs der Korngrenzen des Stahls und der Aluminiumoxid- und Platinschichten diffun­ diert, abhängig ist.

Es wird weiter angenommen, daß der Grund, weshalb die Rißbil­ dung auf der Aluminiumoxidschicht die erwartete Lebensdauer und die Leistung des Katalysators verbessert, darin zu sehen ist, daß jeder Riß in wirksamer Weise eine neue aktive Stel­ le bildet, an der die Oxidation ablaufen kann. Offenbar dif­ fundieren die Elemente, welche den Oxidfilm auf dem Alumi­ niumoxid bilden, bevorzugter zu dieser neuen Oxidationsstel­ le, als durch den Rest der Aluminiumoxidschicht, so daß die Bildung des Oxidfilms auf dem Platin verzögert oder verhin­ dert wird.

Obgleich es bevorzugt wird, das Katalysatormaterial auf den oxidierten Träger vor der Rißbildungsstufe der Oxidschicht aufzubringen, ist es auch möglich, die Oxidschicht mit Rissen zu versehen, bevor das Katalysatormaterial auf den Träger aufgebracht wird.

Es ist möglich, einen ersten Aluminiumoxid-Überzug auf dem Blatt aufzubringen und diese Schicht mit Rissen zu versehen und anschließend eine weitere Oxidschicht der mit Rissen ver­ sehenen Schicht anzulagern, bevor das Katalysatormaterial auf­ gebracht wird.

Fig. 5 zeigt einen aus einem einzigen Blatt 111 der oben genannten Stahllegierung aufgebauten Katalysatorkörper 110, der elektrisch erhitzt werden kann. Das Blatt 111 mit einer Breite von 101,6 mm und einer Dicke von 0,05 mm ist auf beiden Seiten mit einem Katalysatormaterial 112, wie Platin, unter Verwendung des in der DE-OS 23 59 580 beschriebenen Verfah­ rens beschichtet und wird erhalten, indem eine flache Länge der Stahllegierung so bearbeitet wird, daß ein geriffelter Bereich und ein glatter Bereich geschaffen werden, wie es in der DE-OS 24 52 929 vorgeschlagen ist.

Das Blatt 111 wird anschließend um eine transversale Achse gebogen, die der Schnittlinie zwischen den geriffelten und glatten Bereichen benachbart ist, und anschließend zu einer Rolle von etwa 76 mm Außendurchmesser gewickelt, indem die Falte 113 gebogen wird, wie es in der DE-OS 24 52 929 vorgeschlagen ist.

Die freien Enden 114 und 115 des Blattes 111 werden zusammen mit zwei elektrisch leitenden Verteilerschienen (nicht gezeigt) in einem keramischen Isolator 116 eingekapselt, wobei jede Verteilerschiene in elektrischem Kontakt mit einem Ende des Blattes 111 steht. Falls erforderlich, kann die Oxidschicht und das katalytische Material 112 von dem Teil der Stahllegierung, der in Kontakt mit den Verteilerschienen ist, ent­ fernt werden, um einen guten elektrischen Kontakt sicherzu­ stellen. Die entsprechenden Verteilerschienen sind mit Abzwei­ gungen 117 und 118 versehen, die aus dem Isolator als Außen­ klemmen herausragen.

Beim Betrieb wird ein Netzanschluß mit den Klemmen 117 und 118 verbunden, so daß ein elektrischer Strom durch das Blatt 111 fließt, wobei Wärme erzeugt wird, welche die Temperatur des katalytischen Materials 112 erhöht.

Nachdem der Katalysatorkörper 110 vorgewärmt ist, werden die zu behandelnden Gase veranlaßt, entlang den Kanälen zwischen den Schichten des Blattes 111 zu fließen. Im Falle einer Ver­ brennungskraftmaschine bedeutet das, daß die Maschine nur nach der Vorwärmung des Katalysators gestartet wird, so daß die Auspuffgase mit einem vorgewärmten Katalysator in Kontakt gelangen. Danach halten die heißen Auspuffgase und die wärme­ liefernde katalytische Reaktion den Katalysator (mit oder ohne Hilfe der elektrischen Heizung) auf einer geeigneten Ar­ beitstemperatur. Die Stromzufuhr zum Blatt 111 kann thermo­ statisch geregelt werden.

Claims (4)

1. Katalysator, der aus einer aluminiumhaltigen Eisenle­ gierung als Träger mit einer Aluminiumoxidschicht auf dessen Oberfläche besteht, auf der eine katalytische Komponente abge­ schieden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Träger aus aluminiumhaltigem ferritischen Stahl an der Luft bis zur Ausbildung einer hauptsächlich aus Alumi­ niumoxid bestehenden Oberflächenschicht erhitzt und die kata­ lytische Komponente als nicht-agglomerierte Dispersion in ato­ marer Verteilung auf der Aluminiumoxidschicht zur Abscheidung bringt.

2. Katalysator gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man vor der Abscheidung der ka­ talytischen Komponente die Aluminiumoxidschicht mit einem Trä­ germaterial überzieht.

3. Katalysator gemäß den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß man einen aus bis 15 Gew.-% Chrom, 0,5 bis 12 Gew.-% Aluminium, 0,1 bis 3 Gew.-% Yttrium, Rest Eisen, bestehenden Träger einsetzt.

4. Verwendung des Katalysators gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 bei der Behandlung von Auspuffgasen in Verbrennungs­ kraftmaschinen.