DE2425343B2

DE2425343B2 - Katalysator auf der Basis eines perowskitartigen Seltenen Erdmetall-Manganits und dessen Verwendung

Info

Publication number: DE2425343B2
Application number: DE2425343A
Authority: DE
Inventors: Joseph Peter Warren Remeika; Rudolph Johannes H. Summit Voorhoeve
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1974-05-25
Publication date: 1978-10-26
Also published as: DE2425343C3; FR2231424B1; GB1473951A; FR2231424A1; IT1014234B; JPS5027793A; NL7407129A; DE2425343A1; JPS5439277B2; SE7406976L

Description

wobei

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Katalysator, dessen aktiver Bestandteil aus einem Manganit von La, Pr und/oder Nd besteht, wobei die Seltenen Erdmetalle durch 5 bis 70 Atomprozent Ca, Sr, Ba und/oder Pb ersetzt sind. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Katalysators.

Katalysatoren dieser Art sind bekannt; beispielsweise aus »Thermochimica« Acta 7, 303—309, (1973) oder »Science« 177, 353 (1972) oder »Science« 180, 62 (1973). Die bekannten Katalysatoren sind u. a. für Oxidationsreaktionen eingesetzt worden, beispielsweise für die Luftoxidation von Hexan oder Kohlenmonoxid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Katalysatoren mit dem Ziel zu verbessern, daß sie die katalytische Umsetzung der in Abgasen von Verbrennungsmotoren enthaltenen Stickoxide zu harmlosen Produkten wie N2O und/oder N2 bei tieferen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen unterhalb von 350⁰C zu katalysieren vermögen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß zwei verschiedene Modifizierungen des bekannten Katalysators vorgesehen, wobei die eine Modifizierung, oder die andere Modifizierung oder beide Modifizierungen gemeinsam vorgenommen werden können.

Ausgehend von einem Katalysator, dessen aktiver Bestandteil aus einem Manganit von La, Pr und/oder Nd besteht, wobei die Seltenen Erdmetalle durch 5 bis 70 Atomprozent Ca, Sr, Ba und/oder Pb ersetzt sind, und dessen perowskitartige Struktur Kationenfehlstellen bis zu 15 Atomprozent aufweisen kann, sind die erfindungsgemäß vorgesehenen Modifizierungen durch die nachfolgenden Maßnahmen gekennzeichnet, nämlich: im

(a) man ersetzt Ca, Sr, Ba und/oder Pb völlig bis zu einem Anteil von maximal 50 Atom-% der Seltenen Erdmetalle durch Na. K und/oder Rb; oder

(b) man ersetzt Mn in einem Anteil von 0.5 bis 15 μ Atom-% durch Ru und/oder Ni; oder

(c) man führt diese beiden Maßnahmen gemeinsam durch.

RE steht für La, Pr und/oder Nd;

M steht für Na, K, Rb;

χ hat einen Wert von 0,05 bis 0,5.

Wird allein die Modifizierung (b) durchgeführt, so werden Katalysatoren erhalten, deren Zusammensetzung der nachfolgenden Formel entspricht

RE, _* M_x Ru_v Ni, Mn,-_r-, O₃

wobei RE steht für La, Pr und/oder Nd;

M steht für Ca, Sr, Ba und/oder Pb;
χ hat einen Wert von 0,05 bis 0,7;
y hat einen Wert von 0 bis 0,15;
ζ hat einen Wert von 0 bis 0,'i 5;

wobei jedoch yoder ζ wenigstens einen Mindest

wert von 0,005 haben muß.

Werden die Modifizierungen (a) und (b) gemeinsam vorgenommen, so werden Katalysatoren erhalten, deren Zusammensetzung der nachfolgenden Formel entspricht

RE,-, M, Ru,.Ni, Mn,-^,O₃

wobei RE steht für La, Pr und/oder Nd;

M steht für Na, K und/oder Rb;

.γ hat einen Weit von 0,05 bis 0,5;

y hat einen Wert von 0 bis 0,15;

ζ hat einen Wert von 0 bis 0,15;

wobei jedoch y y oder ζ wenigstens einen

Mindestwert von 0,005 haben muß.

Die erfindungsgemäß erzielbare Verbesserung resultiert somit aus dem Einschluß eines rnonovalenten Ions (Na, K und/oder Rb) das, wie angegeben, in einer Menge von mindestens x = 0,05 vorhanden ist, und/oder von Ru und/oder von Ni, die, falls sie vorhanden sind, immer in einer Menge von mindestens 0,005 vorliegen und deren maximaler Anteil jeweils 0,15 beträgt. Bekanntlich entspricht ein Anteil von 0,005 bis 0,15 einem entsprechenden Gehalt von 0,5 bis 15 Atom-%.

Wird lediglich die Modifizierung (a) vorgenommen, so besetzen die eintretenden einwertigen Ionen die Dodecaederplätze der perowskitartigen Struktur. Beispiele für einwertige M-Ionen sind Na₁ K und Rb. Cs ist zwar als einwertiges M-Ion nicht ausgeschlossen, seine Größe macht jedoch die Herstellung schwierig, mindestens, wenn es das einzige M-Ion ist und wenn χ groß ist. Die schwereren Atome der erfindungsgemäß zulässigen M-Ionen werden bevorzugt eingesetzt, was auf experimentellen Ergebnissen beruht und nur die katalytische Aktivität berücksichtigt. Vom Kostenstandpunkt aus gesehen werden Natrium oder Kalium und Rubidium in der angegebenen Reihenfolge vorzugsweise eingesetzt.

Zusammensetzungen, in denen Lithium als M-Ion verwendet wird, sind ebenfalls hergestellt und untersucht worden. Es hat sich gezeigt, daß solche Zusammensetzungen die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Katalysatoren nk.ht aufweisen. Es muß angenommen werden, daß das Lithiumion wegen seiner Größe einen octaedrischen Platz (der von Mangan besetzt ist) einnimmt. Dies wurde in der Tat durch Röntgenanalyse bestätigt. Andererseits treten die Atomionen von Kalium ab in Dodecaederplätze (die von RE besetzt sind) ein. Natriumionen können in jede Stelle eintreten; die Röntgenanalyse zeigt jedoch, daß der größte Teil oder der gesamte Anteil an Nati iumionen ebenfalls in Dodecaederplätze eintritt. Mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Eintritt der einwertigen Ionen soll die Wertigkeit von Mangan von Mn³⁺ auf Mn⁴⁺ verändert werden, wobei möglicherweise zwei Wertigkeitsänderungen des Mangans pro M-Ion auftreten. Die stetige Bildung von N2O bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, ein charakteristisches Merkmal der erfindungsgemäßen Katalysatoren, läßt eine Gas-Katalysator-Bindung vermuten, die eher elektronischer Art ist, als daß sie auf van der Waals'schen Kräften beruht. Vermutlich beruht die Wirkung auf der relativen Beweglichkeit der Elektronen zwischen Mn-Ionen, wobei die Kompensation nicht über den nächsten Nachbarn, sondern über verschiedene kristallographische Zentren erfolgt. Der Anteil der einwertigen Kationen soll 5 bis 50 Atom-%, vorzugsweise 10 bis 40 Atom-% betragen.

Wird die Modifizierung (b) durchgeführt, so wird Mn durch Ru und/oder Ni ersetzt. In diesem Falle beträgt der Anteil an den zweiwertigen Kationen Ca, Sr, Ba, und/oder Pb bis zu 70 Atom-%, vorzugsweise bis zu 60 Atom-%. In vielen Versuchen ist als zweiwertiges, die Seltenen Erdmetalle ersetzendes Kation Blei verwendet worden, weil die Bleiverbindungen durch übliche Schmelzverfahren am leichtesten herzustellen sind. Mittels keramischer Verfahren können mit gleicher Leichtigkeit Calcium, Strontium und Barium enthaltende Verbindungen hergestellt werden, wobei unter bestimmten Umständen Katalysatoren mit mindestens gleicher Aktivität erhalten werden. Calcium ist das billigste der vier möglichen, zweiwertigen Kationen, und da es nicht toxisch ist, brauchen keine Vorsichtsmaßnahmen ergriffen zu werden, um die Arbeitskräfte zu schützen.

Das eintretende Ru und/oder Ni besetzt Octaederplätze. Die zulässige Rutheniumsubstitution sowie die zulässige Nickelsubstitution beträgt bis zu 15 Atom-%, wobei entweder eines oder beide Elemente Mangan ersetzen und beide Mengen durch die oben angegebene Formel ausgedrückt sind. Ruthenium und Nickel fördern in wirksamer Weise Reduktionsreaktioner:, bei denen NO auftritt. Da diese Substitutionen selektiv sind, wobei Nickel besonders gut geeignet ist für die Förderung der (N2O + NjJ-Bildung bei tiefer Temperatur, und Ruthenium besonders wirksam ist in bezug auf die Förderung der N2-Bildung bei hoher Temperatur, kann die eine oder die andere Substitution vorgenommen werden, oder es können beide Substitutionen zum Ersatz von Mn vorgenommen werden. Wenn Nickel vorhanden ist, soll es hauptsächlich als zweiwertiges lon vorliegen; Ruthenium, das in einer stabilen dreiwertigen Form existieren kann, bringt den zusätzlichen Vorteil, daß ein Übergang vom dreiwertigen in den vierwertigen Zustand möglich ist. Die Fähigkeit von Ruthenium, seinen Valenzzustand zwischen dem dreiwertigen und dem vierwertigen Zustand in der Art des Mangans zu ändern, übt vermutlich einen zusätzlichen Einfluß aus, der zu einer verbesserten Aktivität der durch Ruthenium substituierten Materialien führt.

Es ist bekannt, daß Perowskite oder perowskitartigt Materialien dieser allgemeinen Zusammensetzung manchmal Fehlstellen bzw. Leerstellen (Gitterlücken) aufweisen. Die Zusammensetzung muß dementsprechend so sein, daß die Men$;e irgendeines Kations um

ίο bis zu 15 Atom-% im Verhältnis zur nominellen Atomformel reduziert sein kann, um diesen Fehlstellen Rechnung zu tragen.

Die Modifizierungen (a) und (b) können auch gemeinsam vorgenommen werden, co daß Katalysatoren erhalten wurden, bei denen sowohl ein Teil der Seltenen Erdmetalle durch die einwertigen Kationen Na, K und/oder Rb ersetzt ist, wie ein Teil des Mangans durch Ru und/oder Ni ersetzt ist. Solche Modifizierungen bei denen ein Teil des Mangans durch Ru und/oder Ni ersetzt ist, werden erfindungsgemäß bevorzugt.

Die erfindungsgemäßen Katalysatoren werden zweckmäßig mittels keramischer Formverfahren hergestellt. Zur Herstellung erfindungsgemäßer Katalysatoren werden die Ausgangskomponenten wie z. B. Ka₂Oj,

2^r> K2COJ, Mn2U3 in stöchiometrischen Anteilen abgewogen und verwendet. Die Atomabsorptionsanalyse hat gezeigt, aaß alle eingeführten Komponenten im wesentlichen im fertigen Katalysator enthalten sind. Die abgewogenen Materialien werden in Äthylalkohol (der

in in einem Polyäthylengefäß aufbewahrt wird) 16 Std. lang in einer Kugelmühle behandelt. Die dabei erhaltene Aufschlämmung wird unter Vakuum filtriert und an der Luft getrocknet. Das zurückbleibende Gemenge wird in einem Platintiegel 15 Std. lang an Luft auf eine

i^r> Temperatur erhitzt, die im allgemeinen zwischen 900 und 1100⁰C liegt. Das dabei erhaltene Material stellt eine einzige Phase dar, was durch Röntgenpulververbeugung unter Anwendung einer langen Belichtung (8 Stunden) in einer üblichen Vorrichtung festgestellt worden ist. Diese lange Belichtung reicht aus, um neben den perowskitartigen Verbindungen die den anderen Verbindungen oder Elementen entsprechenden Linien sichtbar zu machen. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren kann durch eine Vorbehandlung

t"> beschleunigt werden, die zu einer sehr feinen Verteilung der Ausgangskomponenten führt, wie z. B. durch gemeinsame Ausfällung, durch Gefriertrocknen, durch Trocknen mit der Flamme u. dgl.

Die erhaltene Katalysatoren weisen eine katalytische

■ίο aktive Oberfläche auf. Sofern die Struktur homogen ist, kann die gesamte Katalysatorzubereitung katalytisch aktiv sein. Unter anderen Umständen kann nur die Zusammensetzung an der Oberfläche mit abnehmendem Ruthenium- und/oder Nickelgehalt nach dem

Vi Inneren des Körpers zu katalytisch aktiv sein. Eine solche abgestufte Zusammensetzung erhält man bei Diffusionsverfahren, beispielsweise bei der Flüssigkeit-Feststoff-Diffusion, oder bei der Feststoff-Feststoff-Diffusion, wobei die Diffusionsquelle reich an Ruthenium

«> und/oder Nickel ist.

Verunreinigungen der Ausgangskomponente oder Fremdstcffe, die bei der Herstellung in den Katalysator gelangen, können dessen Aktivität nachteilig beeinflussen. Insbesondere soll der Kupfergehalt unter

<!■> 0,1 Gew.-% gehalten werde i, da Kupfer die Bildung von NHj zu katalysieren vermag.

Die erfindungsgemäüen Katalysatoren können nach einem einfachen Verfahren aus preiswerten Ausgangs-

stoffen hergestellt werden und sind verhältnismäßig billig. Es können deshalb leichte Katalysatorkörper einer homogenen Zusammensetzung verwendet werden, die innerhalb der oben angegebenen Grenzen liegt. Im Interesse einer weiteren Kostenersparnis und zur Verbesserung der Wärmeleitung können Trägerkatalysatoren vorgesehen werden, die mit dem erfindungsgemäßen, katalytisch aktiven Material beschichtet sind. Übliche Trägermaterialien sind Aluminiumoxid (AI2O3) und andere inerte Materialien mit einer großen freien Oberfläche. Zur Herstellung der tatsächlichen Katalysatorkörper kann eine Reihe üblicher Maßnahmen vorgesehen werden, beispielsweise die Imprägnierung von porösen Trägerkörpern durch gemeinsame Ausfällung oder sonstige Kristallisation oder durch Abscheidung von Metallschichten, die dann zu der gewünschten Verbindung oxidiert werden.

Sofern die Katalysatorzusammensetzung homogen ist und in erster Linie oder ausschließlich aus dem erfindungsgemäßen aktiven Material besteht, kann es zweckmäßig sein, die freie spezifische Oberfläche möglichst groß zu machen. Dies kann durch Mahlen in einer Kugelmühle, durch ein anderes Mahlverfahren oder durch Herstellung von porösen Körpern durch Gefriertrocknen oder auch nach sonstigen Methoden erfolgen. Solche homogenen Zusammensetzungen weisen zweckmäßig ein Verhältnis von freier Oberfläche zu dem Gewicht in der Größenordnung von mindestens 0.5 m²/g, vorzugsweise von mindestens 1 mVg auf. Die Messung dieses Parameters erfolgt zweckmäßig durch den üblichen Stickstoff- oder Kryptonabsorptionswert (vgl.»J. of the Am. Chem. Soc, 60,309 [ 1938]).

Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der katalytischer! Aktivität ist die Säureätzung, beispielsweise eine Ätzung innerhalb des pH-Bereiches von 0,5 bis 6,0, für eine solche Zeitdauer um mindestens 1 Gew.-% des Katalysators zu entfernen. Beispielhafte Ätzmittel sind HCI, HNO₃ und CH₃COOH.

Nachfolgend werden die Auswirkungen der erfindungsgemäß vorgesehenen Modifizierungen auf die katalytische Umsetzung von Stickoxidcn erläutert.

Bei den einzelnen Versuchen wird in einem Rohr mit einem Durchmesser von 1 cm etwa 1 g Katalysator untergebracht. Die Länge der Katalysatorbeschichtung beträgt etwa 0,3 cm. Der Katalysator liegt im wesentlichen in der Form zerstoßener Kristalle vor; seine freie Oberfläche beträgt etwa 3 m²/g. Durch das Rohr wird ein Gas geführt, dessen aktive Komponenten dem Abgas eines Verbrennungsmotors entsprechen sollen. Der Gasdurchsatz beträgt 15 l/h, was einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 150 m/h entspricht. Ein bedeutsames Maß für die Beurteilung der Katalysatoraktivität ist ml/Gas/m² Katalysatoroberfläche in dem Reaktor/Std. Aus obigen Angaben resultiert für diesen Parameter ein Wert von 16 000 ml/m² χ h, was einer Strömungsgeschwindigkeit entspricht, die in modernen Automobilauspuffanlagen zu erwarten ist.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind mit den F i g. 1 bis 10 dargestellt und werden nachfolgend erläutert.

Zur Ermittlung der mit den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ergebnisse ist ein Gas aus 1,3% CO, 0.13% NO, 0,4% H₂, Rest HIe verwendet worden. Die Strömungsgeschwindigkeit wird bei Raumtemperatur an der Einlaßöffnung der Vorrichtung bestimmt.

In jeder Figur stellen die mit NO, N? und N₂O bezeichneten Kurven die drei Hauptabgasbestandteile NO, N₂ und N₂O, ausgedrückt in Mol-% der Menge des eingeführten NO dar. Der Anteil an NHj wird in keinem Versuch direkt gemessen. Da NHi die einzige andere Stickstoff enthaltende Verbindung darstellt, die in signifikanter Menge während der Umsetzung entstehen kann, ergibt sich der NHj-Anteil als die Differenz zwischen den oben angegebenen drei Bestandteilen und der Gesamtmenge von 100%.

Die Katalysatoren haben die nachfolgende Zusammensetzung:

F i g. 1: La0.7Pb0.jMnO j

(dieser Katalysator wird zu Vergleichszwecken herangezogenen und ist aus »Science« 180,62, (1973) bekannt);

Fig. 2; Lao.7Pbo.3Mno.95Ruo.05Oj

(d. h. Mangan ist teilweise durch 5 Atom-% Ru ersetzt);

Fig. 3: Lao.7Pbo.jMno.9eNio.02Oj

(d. h. Mangan ist teilweise durch 2 Atom-% Ni ersetzt).

Nach Fig. 1 tritt eine charakteristische N2O-Bildung im Niedrigtemperaturbereich um etwa 240⁰C herum auf, einschl. einer gewissen gleichzeitigen Bildung von N2. Die N2-Bildung nimmt ziemlich steil zu, beginnend bei etwa 300⁰C, und flacht bei etwa 330°C bei einem Wert von etwa 18% ab. Die in dem Abgas gemessene NO-Menge nimmt nach Beginn der Reaktion kontinuierlich ab und erreicht schließlich bei 600⁰C einen Wert von etwa 0.

Die partielle Substitution durch Ruthenium führt, wie die F i g. 2 zeigt, zu einer ausgeprägten Änderung der Form sämtlicher Kurven. Am wenigsten beeinflußt wird die N₂O-KUrVe: es scheint, daß die Rutheniummodifizierung einen geringen praktischen Effekt auf die prozentuale Umwandlung von NO im Temperaturbereich von bis 300⁰C hat. Selbst innerhalb dieses Temperaturbereiches wird die N2-Bildung durch die Ru-Modifizierung gefördert. Bei höheren Temperaturen steigt die N2-Bildung scharf an, so daß die NO-Menge in dem Abgas abfällt. Nach den üblichen Standards kann man davon ausgehen, daß der Anteil in dem Abgas bei etwa 450⁰C einen unschädlichen Wert erreicht hat. Bei etwa 525°C erfolgt die Umwandlung von NO in N2 praktisch zu 100%.

Nach Fig. 3 tritt der Haupteffekt der Nickelmodifizierung am unteren Ende des Temperaturbereiches auf. Hier ist ein scharf ausgeprägtes Minimum des NO-Gehaltes im Abgas bei etwa 300°C und etwas darunter bei einem gleichzeitigen Spitzenwert für N2O und N₂ zu erkennen.

Eine physikalische Mischung der Katalysatoren, deren Wirksamkeit mit den F i g. 2 und 3 dargestellt ist führt zu einer arithmetischen Mittelwertbildung der dargestellten Wirkungen.

Die Fig. 4, 5 und 6 betreffen die Substitution des Seltenen Erdmetalls (La) durch Na, K bzw. Rb. Die einzelnen Katalysatoren haben die nachfolgende Zusammensetzung:

Fig. 4: Lao.8Nao.2MnO]
Fig. 5: La₀.8K<i.2MnOj

Fig. 6: LaosRb

Das verwendete Gas hat die oben angegebene Zusammensetzung. Aus den Kurven (N2O + N2) ist zu ersehen, daß die prozentuale Umwandlung in die Summe (N₂+N2O) bei höheren Temperaturen (T>500°C) in der Reihenfolge Rb K Na ansteigt. Für

die Gesamtumwandlung des NO sind die drei M-Ionen einander äquivalent. Aus einem Vergleich mit Fig. 1 ist zu ersehen, daß mit dem bekannten Katalysator für eine NO-Umwandlung von >90% eine etwas höhere Betriebstemperatur erforderlich ist als für jeden erfindungsgemäßen Katalysator. Von größerer Bedeutung ist die Tatsache, daß die Umwandlung in (N₂+ N₂O) innerhalb des Bereiches von 300 bis 500⁰C beträchtlich verbessert ist, was hauptsächlich zu einer Erhöhung der N₂O-Bildung führt.

Die F i g. 7 bis 10 zeigen den Einfluß bei der Änderung des M-Ionengehaltes, in diesem Falle von Kalium. Die einzelnen Katalysatoren haben die nachfolgende Zusammensetzung:

Fig. 7: Lao,9Ko,iMn03
F ig. 8:
F ig. 9:

Lao.7KojMn0₃

Fig. 10: Lao,6Ko.4Mn0₃

Ersichtlich tritt für die extremen Zusammensetzungen, d. h. für x=0,l und 0,4 eine gewisse Abnahme der Aktivität hinsichtlich der Bildung von (N₂O+ N₂) auf. Alle Zusammensetzungen haben jedoch eine beträchtliche Aktivität zur Umwandlung von NO.

Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind besonders vorteilhaft als aktive Materialien bei der katalytischen Nachbehandlung der Abgase von Verbrennungsmotoren geeignet, insbesondere in einem nicht-cyclisch arbeitenden Gasdurchlauf-System. Die erfindungsgemäßen Katalysatoren haben insbesondere eine erhöhte katalytische Aktivität für die Umwandlung von Stickoxiden in harmlosere Produkte. Dank dieser katalytischen Aktivität kann eine entsprechende Gasreinigungsanlage bei tieferen Temperaturen betrieben werden.

Die erfindungsgemäßen neuen Katalysatoren besit zen eine beträchtliche Aktivität bei tiefer Temperatur so daß bis zu etwa 525° C diese Aktivität zum Teil zui Bildung von N₂O, einem die Umwelt nicht belastender Stickstoffoxid ausgenutzt werden kann. Eine weiten charakteristische Eigenschaft ist die kontinuierliche katalytische Umsetzung von NO, in Gegenwart vor freiem Sauerstoff. Da die Entfernung von NO, di( Anwendung einer oder mehrerer Reduktionsreaktioner

ίο erfordert, beweist dies eine katalytische Aktivität vor beträchtlicher Größenordnung.

Die effektive Umwandlung von NO, in einen Temperaturbereich von der Temperatur, wie sie kun nach dem Start des Motors erreicht wird, bis zu der Extremwerten während des Betriebs, ermöglicht di< Entwicklung einer katalytischen Abgasreinigung ohn< Gasrückführung. Beispielsweise können in einer einzi gen Katalysatorkammer, die mit einem Lufteinlal ,versehen ist und einen einzigen erfindungsgemäßer Katalysator oder möglicherweise ein Katalysatorge misch mit zusätzlichen bekannten Materialien enthält sowohl Oxidations- als auch Reduktionsreduktioner gleichzeitig katalysiert werden. Damit kann diese: 1-Kammer-System zur Entfernung aller drei übliche!

Umweltschadstoffe, die in Automobilabgasen auftreter wie Kohlenmonoxid, nichtverbrannte Kohlenwasser stoffe und NO, herangezogen werden.

Weiterhin fördern die erfindungsgemäßen Katalysa toren auch andere Reduktions- oder Oxidationsreaktio nen, beispielsweise die Umsetzung von Äthylen mi Sauerstoff zur Herstellung von Äthylenoxid, einen üblichen Polymerenvorläufer, oder die Oxidation der ii Automobilabgasen vorkommenden unvollständig oxi dierten Produkte wie CO oder unverbrannte Kohlen Wasserstoffe.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Katalysator, dessen aktiver Bestandteil aus einem Manganit von La, Pr und/oder Nd besteht, wobei die Seltenen Erdmetalle durch 5 bis 70 Atomprozent Ca, Sr, Ba und/oder Pb ersetzt sind, und dessen perowskitartige Struktur Kationenfehlstellen bis zu 15 Atomprozent aufweisen kann,
dadurchgekennzeichnet, daß

man Ca, Sr, Ba und/oder Pb völlig bis zu einem Anteil von maximal 50 Atomprozent der Seltenen Erdmetalle durch Na, K und/oder Rb ersetzt;

oder Mn in einem Anteil von 0,5 bis 15 Atomprozent durch Ru und/oder Ni ersetzt;

oder diese beiden Maßnahmen gemeinsam vorsieht; wobei die feingemahlenen Ausgangskomponenten in stöchiometrischen Anteilen an der luft calciniert werden.

2. Verwendung eines Katalysators nach Anspruch 1, als katalytisch aktive Substanz bei der katalytischen Nachbehandlung der Abgase von Verbrennungsmotoren.

In jedem Falle werden zur Herstellung der erfindungsgemäß modifizierten Katalysatoren die erforderlichen Ausgangskomponenten in feingemahlener Form in stöchiometrischen Anteilen an Luft calciniert.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der nach diesen Modifizierungen erhaltenen Katalysatoren als katalytisch aktive Substanz bei der katalytischen Nachbehandlung der Abgase von Verbrennungsmotoren.

Wird allein die Modifizierung (a) durchgeführt, so werden Katalysatoren erhalten, deren Zusammensetzung der nachfolgenden Formel entspricht