DE2539764B2

DE2539764B2 - Verfahren zum beschichten eines hitzebestaendigen traegermaterials mit einem aktiven metalloxid-film

Info

Publication number: DE2539764B2
Application number: DE19752539764
Authority: DE
Inventors: William Bennett West Chester Pa. Retallick (V-StA.)
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 1974-09-10
Filing date: 1975-09-06
Publication date: 1977-09-08
Also published as: DE2539764C3; GB1504060A; FR2284370A1; CA1061313A; FR2284370B1; JPS51139585A; DE2539764A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines hitzebeständigen Trägermaterials mit einem

, aktiven Metalloxid-Film.

Bei dem Trägermaterial handelt es sich um das Grundmaterial eines Katalysators als dessen untere oder innere Zone in Foim einer hitzebeständigen monolithischen Struktur, die mit einem Film aus

Ι katalytisch aktivem hitzebeständigem Metalloxid zu beschichten ist. Insbesondere bezieht sich diese "Ir-Imdung darauf, eine derartige Beschichtung zu schaffen, die an der hitzebeständigen Grundstruktur fest anhaftet und im wesentlichen gleichförmige Stärke aulweist.

Stabile, Liiistückige oder homogene Strukturen der sogenannten »gestrickten« Bauart, die oft als monolithische Strukturen oder Monolithe bezeichnet werden, haben breite Anwendung bei der Herstellung von Katalysatoren für die Umwandlung von Abgasen, in denen brennbaie Verunreinigungen enthalten sind, gefunden. Der Grund liegt in der Kompaktheit und einfachen Handhabbarkeit und Austauschbarkeit derartiger Monolithe. Diese weisen im allgemeine!, eine Vielzahl an Kanälen oder Durchlässen für die Abgase auf. Als dt"nner Oberflächen-Film wird ein anorganisches Oxid auf der Innenzone in Form der hitzebeständigen GrundstrulUur niedergeschlagen. Der so beschichtete Monolith wird gewöhnlich mit einem katalytisch aktiven Metall, etwa einem Metall aus der Platin-Gruppe, imprägniert. Der resultierende Katalysator kann dann in einen geeigneten Behälter für die Umwandlung von Abgasen eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es oft Schwierigkeiten bereitet, die monolithischen Strukturen mit dem Oberflächen-Oxid zu beschichten. Die in der Praxis hauptsächlich auftretende Schwierigkeit liegt darin, eine Beschichtung mit Oberllächen-Oxid zu schaffen, die gleichförmig ist und keinen der Kanäle oder Durchlässe des Monolithen verstopft. Insbesondere ist es Ungleichförmigkeit des Bcschichtungs-Filmes, die in dor Praxis zum Verstopfen der Kanäle führt. Dieses wiederum führt zu einer Minderung der Wirksamkeit des Katalysators und gleichzeitig zu einem Anstieg des Druckabfalles über dem Behälter, in den dieser Katalysator eingesetzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, ein Verfahren zum Präparieren des Katalysator-Trägermatcrials anzugeben, das zu einer gleichförmig verteilten, glatten und fest anhaftenden Beschichtung mit einem aktiven Metalloxid-Film führt, der auf dem Monolith niedergeschlagen wird, ohne daß dabei die bisher beobachteten Probleme des Verstopfens von Durchlässen auftreten, die bei herkömmlicherweise angewandten Verfahren zum Präparieren derartiger Monolithe auftraten.

Diese Aiilgabe wird erllndirngsgemälj im wesentlichen durch dl·' Folge der folgenden Verfahicnsschrilte gelöst:

aleine monolithische (imndsiruklur (Monoliih) wird in eine Suspension eines aktiven MeIaII-üxids eingetaucht;

b)der Monolith wird aus der Suspension wieder herausgenommen;

c) der mit Suspension getränkte Monolith wird so lange geschleudert, bis im wesenüich:n alle überschüssige Suspension entfernt ist und nur ein Film aktiven Meiall-Oxids von im wesentlichen gleichförmiger Stärke zurückbleibt; und

d) dieser verbleibende beschichtete Monolith wird bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 400 und ^l)80 C geröstet.

I:in zu bevorzugendes Beispiel für einen Monolith der hier betrachteten ΛΠ, wie er zur Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen ist, besteht aus einem im wesentlichen 'kontinuierlichen Gespinst eine.·; keramischen Materials wie insbesondere Alpha-Aluminiiimoxid, Sillimanit, Petalit, Cordierit (Dichroit), (2MgO-2 AI₂O₁SSiO). MuIIi', (3 Al₁Oi ■ 2SiO,), Zirkonsilikat, Zircon-Mullit, Spodumene, Magnesium-Silicate (Magnesium-Kicselsäurc-Verbindungen), Aluminosilicate und dergleichen. Das Gespinst aus dem jeweils benutzten MaLHa! wird nach Art eines Fischgräten-Musters kreuzweise üoereinandergewickelt, um einen Zylinder zu bilden, der einen longitudinalen zentralen Hohlraum sowie ein System ungleichmäßig verteilter Durehgangs-Kanäie aufweist. Der Durchmesser jeden solchen Kanals sollte wenigstens etwa 0,5 mm betragen, um sicherzustellen, dab die Suspension beim VerlahrensschriU des Schleuderns des zuvor getauchten Monolithen hier durchtreten kann.

Ein anderer Typ monolithischer Strukturen, der ebenfalls zur Anwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet ist, besteht aus einem Strangpreßling oder einem Plattenstapel aus keramischem Material, das eine Vielzahl aneinandergrenzcnder, zueinander parallel und in gleicher Richtung verlaufender Durchlaßkanäle aufweist. Denrt gestaltete Monolithe werdeil im allgemeinen als Bienenwaben-Monolithe bezeichnet.

Da alle Achsen der Durchlaßkanäle in solchen Bienenwaben-Monolithen sich in Längsrichtung erstrecken, müssen derartige Monolithe mit solcher Drehrichtung geschleudert weiden, daß die Rotationsachse senkrecht zur Achse der Kanäle steht.

Für die aktiven Metall-Oxide, die beim Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßigerweise oenutzt werden, kommen Oberflächenmalerialien wie etwa Aluminium-Oxid, Kieselerde, Zirconoxid, Alumino-Silicatc, Alumino-Zirconate und dergleichen in Betracht Vorzugsweise wird als aktives Metalloxid Aluminiumoxid benutzt, das auf den monolithischen Träger des Katalysators in Form einer Suspension aufgebracht und danach während des abschließenden Verfahrensschrittes des Röstens in Gamma-Aluminiumoxid umgewandelt wird.

Die Aluminiumoxid-Suspension wird zweckmäßigerweise dadurch gebildet, daß ein Überschuß iin Aluminium-Metall mit einer Säure versetzt wird, Jie aus der Gruppe der Säuren ausgewählt wird, zu Jenen HCl, HBr und !!! gehören, oder mit einem Aluminium-Salz wie etwa Aluminium-Chlorid.

Broniid, oder .Iodid, so lange, bis sich kein Wasser stoff mehr entwickelt. Die ic-suilierende Suspension das Ilydro-Sol, ist weiß um! transparent wie Wasser im Gegensat/ zur gallertartigen Suspension au diskreten Partikeln des Aluminiumoxids. Eine ausführ liehe Beschreibung der /.Übereilung einer für dii Durchführung des eriindungsgemiißen Verfahrens ge eigneten Suspension findet sich in dem US-Paten 3} 46 336.

Im Anschluß an den VerlahrensschriU des Fin tauchens des Monolithen in die Suspension um alK im Monolithen enthaltene Kanäle zu benetzen, win der Monolith mit einer mittleren Zentrifugalbeschleunigung von wenigstens 2 g so lange geschleudert, bi; alle überschüssige Suspension abgeschleudert ist, lediglich eine gleichförmige, glatte und lest anhaftende Beschichtung der Suspension verbleibt. Diese Schleuder-Periode dauert im allgemeinen /wischer einer und dreißig Sekunden.

Der abschließende VerlahrensschriU des Rösten;-besteht aus einem Erhitzen des beschichteten Monolithen bei Temperaturen in der Größenordnung von etwa 400 bis 980 C, vorzugsweise im Bereich zwischen ca. 540 und 870 C, während 0,5 bis 5 Stunden

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles für Vorrichtungen zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Tauchens und

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 während des Schleuderns.

Bei der dargestellten Vorrichtung ist ein Trog 10 vorhanden, von dem nur ein Teil seines Volumens von einer Aluminiumoxid-Suspension oder -Aufschlämmung 11 eingenommen wird. Monolithe 12 des Bienenwaben-Typs sind in Taschen oder Becher 14 eingesetzt, die eine Vielzahl an Durchbrechungen oder Öffnungen 15 aufweisen. Die vier Becher 14 der Darstellung der Zeichnung bilden eine Gruppe, indem jeder dieser Becher 14 fest mit einem Ende einer Stange 16 verbunden ist. Das jeweils andere Ende dieser Stangen 16 ist an einem Dorn 18 befestigt. Bei der praktischen Ausführung derartiger Vorrichtungen ist eine Vielzahl solcher Gruppen von Bechern 14 nebeneinander längs des Domes 18 angeordnet (in der Zeichnung nicht dargestellt). Ein Bügel 20 wirkt mit Klauen 22 an jeweils einem Becher 14 derart zusammen, daß der in den Becher 14 eingesetzte Monolith 12 während der Verfahrensschritte des Eintauchens und des Schleuderns hierin festgehalten wird. Der Bügel 20 ist zweckmäßigerweise derart in die Klauen 22 eingesetzt, daß der beschichtete Monolith 12 leicht aus dem Becher 14 nach Beendigung des Verfahrensschrittes des Schleuderns herausgenommen und durch einen anderen Monolithen 12, der in gleicher Weise beschichtet werden soll, ersetzt werden kann. Der Bügel 20 weist nur am Außenumfang des Monolithen 12 eine Berührung mit letzterem auf, so daß die Suspension 11 leicht in alle Kanäle 23 eintreten kann, wenn der Monolith 12 in die Suspension 11 eingetaucht wird, und daraufhin während des Verfahrensschrittes des Schleuderns die überschüssige Suspension II hieraus wieder austreten kann.

Während des Tauchens wird der Dorn 18 von einem Antrieb 26 langsam i?p.fln»ht (in Pi» I rifirupctniitfr

Verfahrensschritt), so daß nacheinander jeder der eingespannten Monolithe 12 in die Suspension 11 eingetaucht wird, um die Kanüle 23 vollständig zu benetzen. Nachdem so alle Monolithe 12 eingetaucht wurden, wird der Dorn 18 vertikal in die in Fig. 2 gezeigte Position angehoben, wozu eine beliebige Vorrichtung nach dem Stande der Technik (in der Zeichnung nicht dargestellt) eingesetzt werden kann. Die benetzten Monolithe 12 werden dann bei einer Zentrifugalbeschleunigung von etwa 2 bis 10 g, bezogen auf den Massenmittelpunkt jedes Monolithen 12, 5 bis 30 Sek. lang geschleudert, um überschüssige Suspension von ihnen zu entfernen. Danach werden die beschichteten Monolithe 12 aus ihren Bechern 14 entnommen und bei Temperaturen zwischen etwa 540 und etwa 815 C geröstet, um die Aluminiumoxid-Suspension in Gamma-Aluminiumoxid umzuwandeln. Auf diese Weise wird mit der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgcmäßen Verfahrens ein optimaler Wirkungsgrad hinsichtlich des Beschichtens solcher Monolithe 12 mit einem gleichförmigen Film aus Aluminiumoxid-Sol erzielt, deren Stärke vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 0,102 bis 0,0254 mm liegt.

Die nach dieser Erfindung mit Aluminiumoxid beschichteten Monolithe sind insbesondere geeignet zur Anwendung als einstückige Katalysatoren in katalytischen Konvertern für Kraftfahrzeug-Abgase. Solche Katalysatoren enthalten den beschichteten Monolithen zusammen mit einer oder mehreren katalytisch aktiven metallischen Komponenten, die vorzugsweise aus der Gruppe VIII des periodischen Systems der Elemente stammen und Edelmetalle wie Platin, Palladium und Rhodium sind. Andere hierfür geeignete Komponenten umfassen eines oder mehrere der Oxide von Kupfer, Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom, Mangan, Zinn, Vanadium, Wolfram, Molybdän, Silber, Goid, Germanium od. dgl. Auf die Patentanmeldung »Verfahren zum Imprägnieren eines blockförmigen Grundgefüges, das mit einem aktiven Metalloxid über zogen ist, mit einem katalytischer! Metall und Vorrichtungen zum Ausüben des Verfahrens« vom gleichen Tag der Anmelderin wird vollinhaltlich Bezug genommen.

Die katalytischcn Komponenten können auf den mit Aluminiumoxid beschichteten Monolithen auch mit herkömmlichen Verfahren aufgebracht werden, die im allgemeinen vom Eintauchen des Monolithen in eine wäßrige Lösung einer Mischung der gewünschten metallischen Komponenten für ein Imprägniercn der äußeren Oberfläche der Aluminiumoxid-Beschichtung ausgehen.

Im Falle der Verwendung von Edelmetallen wird der Träger mit einer wäßrigen Lösung von Platin-Chlorwasserstoffsäurc, Platin-Chlorid, Ammonium-Chloroplatinat, Dinitrodiamino-Platin u. dgl. imprägniert. Der imprägnierte Träger wird dann oxidiert und/oder reduziert, um das Platin in oxidierter b/w. reduzierter Form zu erzielen. Das Gemisch der katalytischer! Metalle zersetzt sich während des Röstens, um die Form des Oxids anzunehmen.

Die Menge der katalytischcn Komponenten variiert in Abhängigkeit von der jeweils vorgesehenen Findanwendung. Im allgemeinen beträgt die Menge etwa 0,05 bis 10%, vorzugsweise im Bereich /wischen 0,1 und 1 %, bezogen auf das Gewicht des vollständigen Katalysators mit seinem Trägermaterial.

Die nachfolgenden Beispiele sollen das Ausüben des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung nähei erläutern, nämlich das Präparieren der Katalysator Träger und deren Verwendung als Katalysatoren fü die Behandlung von Motor-Abgasen.

Beispiel 1

Der in diesem Beispiel benutzte Monolith bestanc aus keramischem Alpha-Aluminiumoxid, das au:

ίο einem F'aden heraus fischgrätenartig zu einem ball förmigen Gebilde aufgewickelt worden war, inderr die einzelnen Adern kreuzweise übereinander ver liefen, um ein verwobenes zylindrisch geformte: Bündel zu erzielen, das einen zentralen axialen Hohl

r> raum frei ließ. Die derart übereinandergewickelter Fäden bildeten Durchlaßkanäle, von denen einige wenigstens angenähert senkrecht zur Längsachse de: Hohlraumes und damit zur Längsachse des Mono lithen verliefen, so daß die resultierende Strömung der Abgase, wenn ein fertig bearbeiteter Katalysatoi in einen katalytischen Auspuff oder Schalldämpfei eingesetzt ist, entweder aus dem axialen Hohlraurr durch jenes nestförmige Gebilde radial nach außer oder von den dessen Außen-Umfangsfläche durcl

2) dieses nestförmige Gebilde zum zentralen Hohlraurr hin verläuft.

Stopfen aus Gummi wurden in die beiden Ender der axialen Bohrung des Monolithen eingesetzt unc eine Achse aus rostfreiem Stahl durch die axialer

jo Öffnungen in diesen Gummi-Stopfen eingeführt. Diese Achse wurde in das Spannfutter eines Preßluftmoton eingespannt. In einen Trog wurde Aluminiumoxid; Hydrosol gegeben, das eine Dichte von l,23g/cnr aufwies und durch Versetzen von 1300 g Aluminium-

j-, Spänen mit einem Liter Chlorwasserstoffsäure zuzüglich drei Litern Wasser in einem Rückflußkühlei während 100 Stunden gewonnen wurde. Das ungelöste Aluminium wurde in die nächste Charge überführt Der Behälter wurde um die Achse herum angehoben um den Monolithen 5 bis 10 Sek. lang bei Raumtemperatur vollständig einzutauchen, woraufhir dieser Behälter wieder abgesenkt wurde. Der Monolith wurde bei einer an der Hohlraumwandung auftretenden Zcntrifugalbcschlcunigung von etwa 2 g 10 bi:

20 Sek. lang geschleudert, bis der überzogene Monolith nahezu berührungstrocken war. Das Aluminiumoxid-IIydrosol, das den Monolithen nun bedeckte, war gleichförmig über dessen gesamte Oberfläche verteilt. Es waren keine reflektierenden weißen Zonen

-Vi verblieben. Alle Durchlaß-Kanäle im Monolither waren also offen, frei von verstopfenden Aluminiumoxid-Ablagerungcn. Dieser so beschichtete Monolith wurden dann bei einer Temperatur von ca. I20"C getrocknet und bei 593"C an Luft in einem Muffel-

ν, ofen 2 Stunden lang geröstet. Diese Behandlungsfolge wurde sechsmal wiederholt, um 0,11g Aluminium· oxidbeschichtung je Gramm des bloßen Monolithen, d.h. 10 Gewichtsprozent Aluminiumoxid, bezogen auf den fertig bearbeiteten Katalysator-Träger, nieder-

M) zuschlagen.

Die RösUcmperatur von 593 (.' für den beschichteten Monolithen nach jedem Tauchvorgang erwies sich als ausreichend, um das Alumina-Sol aur dem Monolith hinreichend festzusetzen und eine genügende Menge

μ an Chlorwasserstoffs«ure auszutreiben, so daß die Beschichtung aus Gamrna-Aluminiumoxid während des nächstfolgenden Tauchvorganges nicht erweichte. Allerdings wurde die Rösttcmnemtiir nach dem

letzten Tauchen auf etwa 790 C angehoben, um den Gehalt an Chlorid-Ionen des fertig bearbeiteten Katalysators zu reduzieren und somit seine Aktivität zu maximieren.

Der so fertig behandelte Katalysator-Träger wurde einem Test in einem Ultraschallbad unterzogen, um die Haftfähigkeit des aktiven Alumina-Überzuges festzustellen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt und zur Beurteilung einem bloßen Monolithen gegenübergestellt. Das für diesen Text benutzte Ultraschallbad war ein Ultraschall-Wassertank, wie er herkömmlicherweise zum Reinigen chirurgischer Instrumente benutzt wird.

Beispiel 2

Es erfolgte wiederum die Behandlungslblge gemäß Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß nunmehr die Dichte des Aluminiumoxid-Sols, das für den Ver-

Kl fahrensschritt des Tauchens benutzt wurde 1,41 g/cm³ betrug. Die Behandlung wurde dreimal wiederholt, um 0,1 g Aluminiumoxid je Gramm des bloßen Monolithen niederzuschlagen.

Der auf diese Weise fertig behandelte Träger wurde ebenfalls in einem Ultraschallbad getestet, und auch diese Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellt.

Beispiel 3

Gegenüber dem Vorgehen nach Beispiel 1 wurde für das Tauchen nunmehr als Aluminiumoxid-Sol einer Dichte von 1,43 g/cm³ benutzt und die Behandlung nur zweimal wiederholt, um den gleichen Aluminiumoxid-Anteil auf dem Monolithen zu erzielen.

Auch für diesen Monolithen sind die Ergebnisse des Ultraschallbad-Tests in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Haftfähigkeit der Aluminiumoxid-Beschichtung, getestet in einem Ultraschall-Bad

Kontrolle

Beispiel

Anzahl der Tauchvorgänge im Sol O

Gramm Beschichtung je Gramm bloßem Monolithen 0

Gewicht vor dem Ultraschall-Bad (g) 397,13

Gewicht nach dem Ultraschall-Bad (g) 396,95

Gewichtsverlust (g) 0,18

Gewicht des Gruses im Behälter (g) 0,14

Gewicht des Gruses, bezogen auf den Monolithen (%) 0,035 Beschichtungs-Vcrlust, wenn der Grus nur aus
Beschichtung besteht (%)

0,11

438,46

438,50

0,04 (Gewinn)

0,12

0,027

0,25

0,10

460,38

460,22

0,16

0,034

0,35

0,10

453,32

452,95

0,37

0,22

0,048

0,49

Die Ergebnisse der Tabelle I zeigen, daß das aktive Aluminiumoxid zäh auf dem Alpha-Aluminiumoxid-Monolithcn gehalten wird. -to

Beispiele 4 bis 6

Jeder der fertig behandelten Katalysator-Träger, wie sie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben wurden, wurde derart imprägniert, daß er mit einer Gesamt- -r> menge von 0,778 g Platin und Palladium bei einem Platin/Palladium-Vcrhältnis von 5/2 versehen wurde. Die Ergebnisse von Tcslslücken, die aus den zuvor beschriebenen Katalysatoren abgeschnitten und in einem Moloren-Labor bei einer Abgasgeschwindigkeit >o von 15 000 GIlSV (das ist die Geschwindigkeit einer Gasvolumcncinhcit, bezogen auf das Katalysatorvoiumen, gemessen in h ) getestet wurden, sind in der nachfolgenden Tabelle Il zusammengefaßt. Nachdem sie in frischem Zustand getestet wurden, wurden v> diese Teststücke einem Standart-Alterungsprozcß, nämlich 24 Stunden bei ca. 980 C, unterzogen und daraufhin erneut getestet. Auch die damit erzielten Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle Il wiedergegeben. Die Testergebnisse bezeichnen dabei wi die Temperaturen, bei denen 50% (bzw. 80%) des Kohlcnmonoxids (CO) im Beschickungsgas (Abgas) in Kohlendioxid resp. der Kohlenwasserstoffe (HC) in CO₂ und H₂O umgewandelt wurde; für die Tempeiaturangaben sind in Tabelle Il die Original-Mcß- _hs ergebnisse in C cingescl/t.

Ein nach der Erfindung erstellter Katalysator zeichnet sich also durch hohe Aktivität aus, auch in Vergieicii Lu anderen Kalalvsaiüicn ίUi' die Bclian jiüiij von Kraftfahrzeugmotor-Abgasen, wobei die niedriger Temperaturen, bei denen die Umwandlungen in einen vorgegebenen Maße stattfinden, ein Vergleichsmaßstat: für die Aktivität der Katalysatoren sind.

Tabelle II	einem Motoren-Labor be	5	()
Test der Katalysatoren in		2	3
15 000 Gl ISV	Beispiel
	4
	1
Monolith des früheren
Beispiels		134	134
Frische Katalysatoren,		138	139
Versuchsbedingungen im		136	137
Motoren-Labor	144	141	139
Tm₁CO, C	152
Ts₁₁HC, C	149
TkoCO. C	157	191	193
Ts₁₁IIC, C-		194	195
Nach 24slündigcr Alterung		196	201
bei ca. 980 C	196	210	204
Ts₁₁CO, C	196
Ts₁₁HC, C	204
TkoCO, C	218
ThoHC (

Beispiel 7

Für dieses Beispiel wurde eine keramische Bienenwabenstruktur aus Dichroit benutzt. Solche Grundgefüge sind im Handel. Die Abmessungen betrugen 11,5 cm Durchmesser und 7,6 cm Länge, und der Monolith wies 15 quadratische Durchgangskanäle je Zoll auf. Dieser Bienenwabenmonolith wurde in ein Hydro-Sol mit einer Dichte von 1,38g/cm³ etwa 5 bis 10 Sek. lang eingetaucht, um seine Durchgangs-Kanäle vollständig zu befeuchten.

Der Monolith wurde dann wieder aus dem Hydro-Sol entnommen und an der Welle entsprechend Beispiel 1 befestigt, derart, daß die Achsen der Kanäle rechtwinklig zu der Drehwelle ausgerichtet waren; daraufhin erfolgte das Schleudern so, daß eine Zentrifugalbeschleunigung von am Innenradius etwa 2 g 10 bis 20 Sek. lang auftrat, bis die Hydro-Sol-Beschichtung auf dem Monolithen nicht mehr klebrig war. Der so beschichtete Bienenwaben-Monolith wurde dann bei 593 C zwei Stunden lang geröstet. Die voi stehend beschriebene Behandlungsfolge wurde eil zweites Mal wiederholt, um 0,15 g Aluminiumoxid Beschichtung je Gramm des bloßen Monolithen au

^r> das Grundgefüge aufzubringen. Praktisch sämtlichi der nahezu 3600 quadratischen Öffnungen im Bienen waben-Monolithen waren danach offen, also frei voi verstopfenden Anlagerungen.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindunj

ίο weist den besonderen Vorteil auf, einen Film au: Aluminiumoxid-Hydro-Sol, das eine Dichte im Bereict von etwa 1,2 bis 1,45 g/cm³ aufweist, gleichförmii auf eine monolithische Grundstruktur aufbringen zi können, ohne deren Durchgangskanäle dabei zu ver

ij stopfen. Das Verfahren kann mehrmals nacheinandei wiederholt angewandt werden, um einen Katalysator Träger zu erzielen, der eine Beschichtung aus aktiven-Gamma-Aluminiumoxid von der gerade gewünschter Stärke aufweist. Diese Stärke liegt gewöhnlich in dem

jo Bereich von 5 bis 20 Gewichtsprozent.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I Verfuhren zum Beschichten eines hiizebestäiidigen Trägermaterials mil einem aktiven Metalloxid-Film, ge k e η η / e i e h η e t durch die Folge folgender Verfall rensschrille:

a) eine monolithische Grundslruktur ι :ο

wird in eine Suspension eines aktiven Metalloxid s getaucht;

b)der Monolith wird aus der Suspension wieder herausgenommen;

c) der mi! Suspension getränkte Monolith wird so lange geschleudert, bis im wesentlichen alle überschüssige Suspension entfernt ist und nur ein Film aktiven Metall-Oxids von im wesentlichen gleichförmiger Stärke zurückbleibt; und

d) dieser verbleibende beschichtete Monolith wird bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 400 und 980 C geröstet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schleudern eine Zentrifugalbeschleunigung von wenigstens im Mittel 2 g auf den Monolithen einwirkt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchen in Aluminiumoxid-! lydro-Sol als aktivem Metalloxid erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchen in Aiuminiumoxid-Ilydro-Sol mit einer Dichte im Bereich von etwa 1,2 bis 1,45 g/cm³ erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge der Verl'ahrensschritte a) bis d) so oft wiederholt wird, bis auf den Monolithen etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent Aluminiumoxid als Beschichtung niedergeschlagen ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an diese Behandlung des Katalysator-Trägers ein katalytisch aktives Metall aufgebracht wird, um einen Katalysator für Motor-Abgase zu schaffen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für diese Nachbehandlung mit katalytisch aktivem Metall ein Edelmetall aus der Gruppe VIII des periodischen Systems der Elemente benutzt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gemäß dem ersten Verlahrensschritt a) getauchte Monolith eine Vielzahl an Durchgangs-Kanälen aufweist, daß der Verlahrensschritt des Röstens über 0,5 bis 5 Stunden andauert und daß die Folge der vier Verfahrensschritte wiederholt wird, bis der Monolith mit 5 bis 20 Gewichtsprozent an aktivem Aluminiumoxid beschichtet ist.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Monolith während des Verfahrensschrittes c) mit einer Zentrifugalbeschleunigung von im Mittel 2 bis 15 g geschleudert wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Monolith vom Bienenwaben-Typ benutzt wird, der eine Viel/ahl an parallel /ueinaiidei verlaufenden Durchgangs-Kanälen aufweist und während des Verfahrensschrittes des ScliLuderns um eine Achse gedreht wird, die annähernd senkrecht zur Achse du-ser Durchgang-Kanäle verläuft.