DE3853258T2 - Katalysator zur Abgasreinigung von Dieselmotoren. - Google Patents

Katalysator zur Abgasreinigung von Dieselmotoren.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Katalysator zur Reinigung von Dieselmotor-Abgasen, die brennbare kohlenstoffhaltige feine Teilchen enthalten. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Abgasreinigungskatalysator mit hoher Beständigkeit, der ein hohes Vermögen zur Reinigung von kohlenstoffhaltigen feinen Teilchen selbst beim Betrieb unter drastischen Bedingungen, wie einer oxidieren Hochtemperatur-Atmosphäre, aufweist.
  • In den vergangenen Jahren haben teilchenförmige Substanzen in Dieselmotor-Abgasen (die hauptsächlich aus festen kohlenstoffhaltigen feinen Teilchen, schwefelhaltigen feinen Teilchen, wie Sulfatteilchen, und flüssigen oder festen feinen Teilchen von Kohlenwasserstoffen mit hohem Molekulargewicht zusammengesetzt) sind zu Umwelt- und Hygieneproblemen geführt. Diese feinen Teilchen sind meistens kleiner als 1 um und neigen dazu, in der Luft zu schweben und eingeatmet zu werden. Deshalb ist es erwogen worden, die Abgabe dieser feinen Teilchen aus Dieselmotoren scharfen Beschränkungen zu unterwerfen.
  • Es ist ein katalytisches Verfahren als Verfahren zur Entfernung dieser feinen Teilchen untersucht worden. Nach diesem Verfahren werden katalytische Substanzen, die kohlenstoffhaltige feine Teilchen verbrennen können, auf einer feuerfesten dreidimensionalen Struktur, wie einem keramischen Schaum, einem Drahtnetz, einem Metallschaum oder einer keramischen wabenförmigen Struktur abgeschieden, um die in den Dieselmotor-Abgasen enthaltenen feinen teilchenförmigen Substanzen herauszufangen und die kohlenstoffhaltigen feinen Teilchen unter den Bedingungen der Ausbringung (Gaszusammensetzung und Temperatur) eines Abgases, das unter normalen Betriebsbedingungen des Dieselmotors (oder unter Verwendung von Heizvorrichtungen, wie einem elektrischen Heizer) zu verbrennen.
  • Im allgemeinen wird ein Katalysator als Katalysator zur Reinigung von Dieselmotor-Abgasen gewünscht, der eine Hochtemperaturbeständigkeit aufweist. Ein solcher Katalysator weist ein hohes Vermögen auf, die kohlenstoffhaltigen feinen Teilchen zu verbrennen, erlaubt die Verbrennung bei möglichst niedrigen Temperaturen, besitzt ein geringes Vermögen, Schwefeldioxid (SO&sub2;), das aus einer Schwefelverbindung, die aus einer großen Menge in leichtem Öl, das als Treibstoff verwendet wird, enthalten ist, in Schwefeltrioxid (SO&sub3;) umzuwandeln und ist weiterhin bei kontinuierlichem Betrieb unter hoher Last beständig.
  • Bis jetzt ist jedoch noch kein Katalysator vorgeschlagen worden, der diesen Anforderungen genügt.
  • Es gab zahlreiche Ansätze, um die Wirksamkeit der Reinigung von Abgasen von kohlenstoffhaltigen feinen Teilchen zu erhöhen.
  • Hinsichtlich der Verwendung eines Platingruppenmetalls als Katalysator zur Verbrennung von kohlenstoffhaltigen feinen Teilchen beschreibt die JP-OS Nr. 24597/1980, daß eine Rhodium(7,5%)-Platin-Legierung ein Platin/Palladium(50/50)-Gemisch auf Tantaloxid oder auf Ceroxid abgeschiedenes Palladium und eine aus Palladium und weniger als 75 Gew.-% Platin zusammengesetzte Legierung auf die SOF (soluble organic fraction) [lösliche organische Fraktion] wirksam sind.
  • Die JP-OS 129030/1986, 149222/1986 und 146314/1986 beschreiben, daß eine katalytische Zusammensetzung, die Palladium und Rhodium als aktive Hauptkomponenten und ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall, Kupfer, Lanthan, Zink, Mangan usw. enthält, wirksam ist.
  • Ein Katalysator, der Platin als Hauptkomponente enthält, ist jedoch unzweckmäßig, da er ein hohes Vermögen aufweist, SO&sub2; in dem Abgas zu oxidieren und deshalb eine große Menge eines Sulfats (SO&sub3; oder Schwefelsäurenebel als Ergebnis der Oxidation von SO&sub2;) gebildet wird und sich anreichert. Im Gegensatz dazu weist Palladium ein geringeres Verhältnis der Sulfatbildung als Platin, das Vermögen kohlenstoffhaltige feine Teilchen zu verbrennen und Hitzbeständigkeit auf. Palladium besitzt jedoch den Nachteil, daß, wenn es einer Atmosphäre, die Abgase eines Dieselmotors enthält, ausgesetzt wird, sich der Oxidationszustand seiner Oberfläche verändert und es rasch an Aktivität verliert. Es ist bis jetzt noch kein palladiumhaltiger Katalysator vorgeschlagen worden, der von den oben erwähnten Nachteilen frei ist.
  • Die JP-A-61 129 030 beschreibt einen Katalysator, der aus Pd und Rh und (cu oder Zn oder Mn oder La) zusammengesetzt ist. Diese Entgegenhaltung beschreibt die Wirkung des Elements La und beschreibt außerdem, daß die Elemente Cu, Zn oder Mn eine Wirkung besitzen, die der von La ähnlich ist. Die in dieser Entgegenhaltung beschriebene Wirkung von La ist nicht eine Wirkung, die allen Seltenerdelementen gemeinsam ist, sondern nur eine Wirkung, die nur mit Cu, Zn und Mn geteilt wird. Der aus dieser Entgegenhaltung bekannte Katalysator weist nicht die Eigenschaften auf, die für einen Katalysator zur Reinigung von Dieselmotor-Abgasen erforderlich sind.
  • Die EP-A-0 125 565 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ternären Katalysatoren für einen Benzinmotor, die es ermöglichen, gleichzeitig CO, HC und NOx in Abgasen zu verringern, wenn ein Gasgemisch mit nahezu stöchiometrischer Zusammensetzung (insbesondere in einem Zustand, in dem genügend Sauerstoff in einem Gasgemisch enthalten ist, um das Benzin vollständig zu verbrennen) verbrannt wird. Dieser Katalysator ist hinsichtlich der Beständigkeit in Abgasen bei hoher Temperatur (800ºC bis 1000ºC) konzipiert. Die Menge an Sauerstoff in Abgasen aus einem Benzinmotor unterscheidet sich erheblich von der Menge an Sauerstoff in Abgasen aus einem Dieselmotor. Das A/F-Verhältnis der Dieselgasmischung beträgt mehr als 20, und im allgemeinen steigt die Temperatur von Dieselmotor-Abgasen nicht über 700ºC. Deshalb ist der aus der EP-A-0 125 565 bekannte Katalysator nicht für die Reinigung von Dieselmotor-Abgasen geeignet.
  • Die EP-A-0 075 124 betrifft einen Katalysator zur Reinigung von Abgasen aus einem Motor, der mit Alkohol als Treibstoff betrieben wird, von toxischen Bestandteilen, wie Aldehyd, Alkohol, CO, HC usw. Die Zusammensetzung dieses Katalysators unterscheidet sich erheblich von der des erfindungsgemäßen Katalysators, da der aus der EP-A-0 075 124 bekannte Katalysator nicht für die Reinigung von Dieselmotor-Abgasen, die brennbare kohlenstoffhaltige feine Teilchen enthalten, verwendet werden kann.
  • Die JP-A-62 068 543 betrifft einen ternären Katalysator, der zur gleichzeitigen Verbrennung von HC, CO und NOx verwendet werden kann, wenn das A/F-Verhältnis etwa 14,6 beträgt. Dieser Katalysator kann jedoch nicht zur Reinigung von Dieselmotor-Abgasen eingesetzt werden.
  • Die EP-A-211 233 betrifft einen Katalysator zur Reinigung von Dieselmotor-Abgasen, der eine feuerfeste dreidimensionale Struktur und eine davon getragene katalytisch aktive Substanz enthält, wobei die Oberfläche oder ein Teil des Katalysators, der mit dem Abgas in Kontakt steht, aus zahlreichen unregelmäßig angeordneten Vorsprüngen gebildet ist, die aus einem feuerfesten anorganischen Pulver oder aus einem Gemisch davon mit feuerfesten anorganischen Fasern und der von den Vorsprüngen getragenen katalytisch aktiven Substanz zusammengesetzt ist, aufweist. Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Katalysators ist in der EP-A-211 233 nicht beschrieben.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen praktischen Abgasreinigungskatalysator zur Reinigung des Abgases von kohlenstoffhaltigen feinen Teilchen bereitzustellen, der ein erhöhtes Vermögen mit selektiver Oxidation und eine erhöhte Fähigkeit zur Reinigung von Abgasen hat, über einen langen Zeitraum in einem Dieselmotor-Abgas in stabilem Zustand gehalten werden kann und der auch Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit zeigt.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, haben die benannten Erfinder ausgiebig das Reaktionsverhalten von Palladium in einem Dieselmotor-Abgas untersucht und gefunden, daß durch die Kombination von Palladium mit einem Oxid von mindestens einem Seltenerdelement, ausgewählt aus Praseodym, Neodym und Samarium, Palladium stabilisiert werden kann und daß ein Katalysator erhalten werden kann, der Hitzbeständigkeit, Haltbarkeit und ein hohes Leistungsvermögen mit selektiver Oxidation aufweist und der seine Eigenschaften über einen langen Zeitraum in einem Dieselmotor-Abgas, das eine Temperatur von mehr als 400ºC aufweist, beibehält.
  • Die Erfindung betrifft einen Abgasreinigungskatalysator zur Reinigung von Dieselmotor-Abgasen, die brennbare kohlenstoffhaltige feine Teilchen enthalten, umfassend
  • - eine feuerfeste dreidimensionale Struktur,
  • - ein auf der Struktur in einer Menge von 3 bis 300 g pro Liter der Struktur abgeschiedenes feuerfestes anorganisches Oxid, und
  • - eine katalytisch aktive Substanz,
  • wobei die gesamte katalytisch aktive Substanz des Katalysators auf der Struktur abgeschieden ist und aus
  • - Palladium in einer Menge von 0,1 bis 20 g pro Liter der Struktur,
  • - einem Oxid mindestens eines Elements, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Praseodym, Neodym und Samarium in einer Gesamtmenge von 1 bis 50 g pro Liter der Struktur, und
  • - gegebenenfalls Ceroxid und/oder Lanthanoxid besteht.
  • Der erfindungsgemäße Katalysator ist von einer solchen Form, daß Palladium und das Oxid mindestens eines Seltenerdelements, ausgewählt aus Praseodym, Neodym und Samarium, in einem feuerfesten anorganischen Oxid, das auf einer feuerfesten dreidimensionalen Struktur abgeschieden ist, dispergiert sind und darauf abgeschieden sind.
  • Beispiele für das in dieser Erfindung verwendete feuerfeste anorganische Oxid sind Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titandioxid, Zirconiumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Zirconiumdioxid, Aluminiumoxid-Titandioxid, Siliciumdioxid-Titandioxid, Siliciumdioxid-Zirconiumdioxid, Titandioxid-Zirconiumdioxid und Zeolithe.
  • Das Ausgangsmaterial für Palladium wird beispielsweise aus Palladiumnitrat, Palladiumchlorid, Palladiumtetraminchlorid und Palladiumsulfidkomplexsalzen ausgewählt.
  • Geeignete Ausgangsmaterialien für Praseodym, Neodym und Samarium sind handelsübliche, in Wasser oder organischen Lösungsmitteln lösliche Salze, wie Oxide, Chloride, Nitrate und Carbonate.
  • Die Menge der die Katalysatorschicht bildenden Komponenten sind wie folgt: Die Menge des pro Liter der dreidimensionalen Struktur abgeschiedenen feuerfesten anorganischen Oxids beträgt 3 bis 300 g, vorzugsweise 10 bis 200 g. Die Gesamtmenge des Oxids mindestens eines Elements, ausgewählt aus Praseodym, Neodym und Samarium, beträgt 1 bis 50 g, vorzugsweise 3 bis 30 g, pro Liter der dreidimensionalen Struktur. Die Menge an abgeschiedenem Palladium pro Liter der Struktur beträgt 0,1 bis 20 g, vorzugsweise 1 bis 10 g.
  • Erforderlichenfalls können ein Cer- und/oder Lanthanoxid in einer Menge von 0,3 bis 40 g, vorzugsweise 1 bis 30 g, pro Liter der Struktur abgeschieden werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators ist keinen Beschränkungen unterworfen. Die folgenden Verfahren können als bevorzugte Verfahren angeführt werden:
  • (1) Ein Pulver des feuerfesten anorganischen Oxids wird unter Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert und die feuerfeste dreidimensionale Struktur wird in diese Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wird entfernt und die dreidimensionale Struktur wird bei 80 bis 250ºC getrocknet und anschließend bei 300 bis 850ºC, vorzugsweise 400 bis 800ºC, calciniert, um eine dreidimensionale Struktur, die mit dem feuerfesten anorganischen Oxid überzogen ist, zu erhalten. Anschließend wird diese dreidimensionale Struktur in eine wäßrige Lösung eingetaucht, die festgelegte Mengen einer Palladiumverbindung und einer Verbindung mindestens eines Elements, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Praseodym, Neodym und Samarium, enthält. Der Überschuß der Lösung wird entfernt. Die dreidimensionale Struktur wurde bei 80 bis 250ºC getrocknet und anschließend bei 300 bis 850ºC, vorzugsweise 400 bis 800ºC, zur Bildung eines fertigen Katalysators calciniert.
  • (2) Die feuerfeste dreidimensionale Struktur wird in eine Aufschlämmung eingetaucht, die eine Verbindung von mindestens einem Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Praseodym, Neodym und Samarium, und das feuerfeste anorganische Oxid enthält. Der Überschuß der Aufschlämmung wird entfernt. Die dreidimensionale Struktur wird bei 80 bis 250ºC getrocknet und anschließend bei 300 bis 850ºC, vorzugsweise bei 400 bis 800ºC, zur Bildung einer Überzugsschicht auf der feuerfesten dreidimensionalen Struktur calciniert. Anschließend wird die dreidimensionale Struktur in eine wäßrige Lösung eines Palladiumsalzes eingetaucht, anschließend bei 80 bis 250ºC getrocknet und zur Herstellung eines fertigen Katalysators bei 300 bis 850ºC, vorzugsweise 400 bis 800ºC, zur Bildung eines fertigen Katalysators calciniert.
  • (3) Das feuerfeste anorganische Oxid wird in eine wäßrige Lösung einer Verbindung von mindestens einem Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Praseodym, Neodym und Samarium, eingetaucht, bei 80 bis 250ºC getrocknet und anschließend bei 300 bis 850ºC, vorzugsweise 400 bis 800ºC, calciniert, um das Oxid des Elements auf dem feuerfesten anorganischen Oxid abzuscheiden und es darauf zu fixieren. Anschließend wird das feuerfeste anorganische Oxid zur Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert und die feuerfeste dreidimensionale Struktur wird in diese Aufschlämmung eingetaucht und anschließend der Überschuß dieser Aufschlämmung entfernt. Die dreidimensionale Struktur wird bei 80 bis 250ºC getrocknet und anschließend bei 300 bis 850ºC, vorzugsweise 400 bis 800ºC, calciniert. Anschließend wird das Palladium wie bei dem Verfahren (2) oben auf der dreidimensionalen Struktur abgeschieden und darauf fixiert.
  • (4) Die feuerfeste dreidimensionale Struktur wird in eine Aufschlämmung, die eine Verbindung mindestens eines Elements, ausgewählt aus Praseodym, Neodym und Samarium, das feuerfeste Oxid und eine Palladiumverbindung enthält, eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wird anschließend entfernt und die dreidimensionale Struktur wird bei 80 bis 250ºC getrocknet und anschließend bei 300 bis 850ºC, vorzugsweise 400 bis 800ºC, calciniert.
  • Ein keramischer Schaum, eine keramische wabenförmige Struktur vom Offenflußtyp, eine wabenförmige monolithische Struktur vom Wandflußtyp, eine metallische wabenförmige Struktur vom Offenflußtyp, ein Metallschaum oder ein Metallnetz können als feuerfeste dreidimensionale Struktur eingesetzt werden. Eine keramische wabenförmige Struktur vom Wandflußtyp oder eine keramische wabenförmige Struktur vom Offenflußtyp und ein keramischer Schaum werden bevorzugt eingesetzt.
  • Der erfindungsgemäße Abgasreinigungskatalysator, der das feuerfeste anorganische Oxid, das Oxid mindestens eines Elements, ausgewählt aus Praseodym, Neodym und Samarium, und Palladium aufweist, besitzt die Fähigkeit, kohlenstoffhaltige feine Teilchen bei niedrigen Temperaturen zu verbrennen, weist ein niedriges Sulfatbildungsverhältnis und ein hervorragendes Leistungsvermögen mit selektiver Oxidation auf. Da des weiteren der erfindungsgemäße Katalysator das Oxid mindestens eines Elements, ausgewählt aus Praseodym, Neodym und Samarium enthält, kann Palladium stabilisiert werden und er zeigt sein hervorragendes Reinigungsvermögen bei niedrigen Temperaturen mit guter Reproduzierbarkeit. Des weiteren weist er eine hervorragende Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit auf und behält seine anfängliche Aktivität über einen langen Zeitraum unter den Ausbringungsbedinungen (Gaszusammensetzung und -temperatur) eines Abgases aus einem Dieselmotor.
  • Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern die vorliegende Erfindung näher. Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele allein beschränkt ist.
    • BEISPIEL 1
  • Zwei Kilogramm Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 130 m²/g wurden abgewogen und mit Wasser zur Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert. Ein monolithischer Cordierit-Träger vom Wandflußtyp (eine wabenförmige dreidimensionale Struktur des Typs, in dem benachbarte Poren an beiden Endoberflächen abwechselnd geschlossen wurden und die Gase nur von den Trennwänden passieren gelassen wurden) mit einem Durchmesser von 143,8 mm (5,66 inch) und einer Länge von 152,4 mm (6,00 inch) wurde in die resultierende Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt und der Träger 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 4 Stunden lang bei 800ºC calciniert, wodurch eine Struktur erhalten wurde, auf die Aluminiumoxid abgeschieden worden war.
  • Anschließend wurden 900 g Neodymnitrat mit einer Reinheit von 99,9% [Nd(NO&sub3;)&sub2; 6H&sub2;O] und Palladiumnitrat, das 11,5 g Palladium enthielt, in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 1,5 Liter einer Lösung erhalten wurden. Die dreidimensionale Struktur, auf die das Aluminiumoxid abgeschieden worden war, wurde in die resultierende Lösung eingetaucht. Die überschüssige Lösung wurde entfernt und die dreidimensionale Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen an Aluminiumoxid, Palladium und Neodymoxid (Nd&sub2;O&sub3;) des Katalysators betrugen 20 g, 1,0 g bzw. 30 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 2
  • Zwei Kilogramm aktives Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 150 m²/g wurden abgewogen und mit Wasser zur Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert. Die gleiche dreidimensionale Struktur, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Die überschüssige Aufschlämmung wurde entfernt und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 200ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch eine Struktur erhalten wurde, auf die Aluminiumoxid abgeschieden worden war.
  • Anschließend wurden 307,7 g Samariumoxid (Sm&sub2;O&sub3;) mit einer Reinheit von 99,9% und Palladiumnitrat, das 15,4 g Palladium enthielt, in einer verdünnten wäßrigen Salpetersäurelösung aufgelöst, wodurch 2 Liter einer Lösung erhalten wurden. Die dreidimensionale Struktur, auf die Aluminiumoxid abgeschieden worden war, wurde in die resultierende Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt und die Struktur wurde 6 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 600ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen an Aluminiumoxid, Palladium und Samariumoxid, die auf dem Katalysator abgeschieden worden waren, betrugen 10 g, 1,0 g bzw. 20 g, pro Liter der dreidimensionalen Struktur.
    • BEISPIEL 3
  • In einer verdünnten wäßrigen Salpetersäurelösung wurden 589 g handelsübliches Praseodymnitrat [Pr(NO&sub3;)&sub3; 6H&sub2;O] und Palladiumnitrat, das 38 g Palladium enthielt, aufgelöst, wodurch 3 Liter Lösung erhalten wurden.
  • Eine dreidimensionale Struktur, auf die Aluminiumoxid in einer Menge von 40 g pro Liter abgeschieden worden war, hergestellt wie in Beispiel 1, wurde in die resultierende Lösung eingetaucht. Die überschüssige Lösung wurde entfernt und die Struktur 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen an Palladium und Praseodymoxid, die in dem Katalysator abgeschieden worden waren, betrugen 1,7 g bzw. 10 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 4
  • Ein pulverförmiges Gemisch aus 1 kg aktivem Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 90 m²/g und 1 kg Zirconiumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche von 80 m²/g wurde mit Wasser zur Bildung einer Aufschlämmung pulverisiert. Die gleiche wie in Beispiel 1 verwendete dreidimensionale Struktur wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt, und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und 2 Stunden lang bei 600ºC calciniert, wodurch eine Struktur, auf die Aluminiumoxid-Zirconiumdioxid abgeschieden worden war, erhalten wurde.
  • Anschließend wurden 469 g Neodymoxid mit einer Reinheit von 93% (enthaltend 2,3% Pr&sub6;O&sub1;&sub1;, 1,7% La&sub2;O&sub3; und 1,3% CeO&sub2;) und Palladiumnitrat, das 23 g Palladium enthielt, in einer verdünnten wäßrigen Salpetersäurelösung aufgelöst, wodurch 2 Liter Lösung erhalten wurden. Die dreidimensionale Struktur, auf die Aluminiumoxid-Zirconiumdioxid abgeschieden worden war, wurde in die resultierende Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt und die Struktur der Lösung wurde 5 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 700ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die auf den Katalysator pro Liter der Struktur abgeschiedenen Mengen an Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid, Palladium und Neodymoxid betrugen 10 g, 10 g, 1,5 g bzw. 30 g.
    • BEISPIEL 5
  • Ein Kilogramm aktiven Aluminiumoxids mit einer spezifischen Oberfläche von 150 m²/g wurde mit einer Lösung von 316 g Praseodymoxid (das weiterhin 1,8% Nd&sub2;O&sub3;, 1,5% La&sub2;O&sub3; und 1,0% CeO&sub2; enthielt) imprägniert. Das Gemisch wurde voll gerührt, 6 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein Aluminiumoxidpulver erhalten wurde, auf das Praseodymoxid abgeschieden worden war.
  • Ein Kilogramm des Pulvers wurde zur Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert. Die gleiche wie in Beispiel 1 verwendete dreidimensionale Struktur wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt und die dreidimensionale Struktur 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch eine Struktur erhalten wurde, die Aluminiumoxid, das Praseodymoxid enthielt, darauf abgeschieden aufwies.
  • Palladiumchlorid, das 44 g Palladium enthielt, wurde in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 3 Liter einer Lösung erhalten wurden. Die obige Struktur, die praseodymoxidhaltiges Aluminiumoxid darauf abgeschieden aufwies, wurde in die Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 700ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen an in dem Katalysator abgeschiedenen Aluminiumoxid, Palladium und Praseodymoxid betrugen 30 g, 1,9 g bzw. 9 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 6
  • Zwei Kilogramm Titandioxid mit einer spezifischen Oberfläche von 72 m²/g wurden mit Wasser naß-pulverisiert, und die gleiche wie in Beispiel 1 verwendete Struktur wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt, und die Struktur wurde bei 150ºC 3 Stunden lang getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 600ºC calciniert, wodurch eine Struktur, die Titandioxid darauf abgeschieden aufwies, erhalten wurde.
  • Anschließend wurden 637 g Samariumnitrat [Sm(NO&sub3;)&sub3; 6H&sub2;O] und Palladiumnitrat, das 37 g Palladium enthielt, in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 2 Liter Lösung erhalten wurden. Die obige dreidimensionale Struktur, auf die Titandioxid abgeschieden worden war, wurde in die Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 120ºC getrocknet und anschließend 1 Stunde lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen an in dem Katalysator abgeschiedenem Titandioxid, Palladium und Samariumoxid betrugen 15 g, 2,2 g bzw. 15 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 7
  • Zwei Kilogramm eines Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Komplexoxids mit einer spezifischen Oberfläche von 135 m²/g (Al&sub2;O&sub3;/SiO&sub2; Molverhältnis = 4/1) wurden abgewogen und mit Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert. Die gleiche wie in Beispiel 1 verwendete dreidimensionale Struktur wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt. Die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend bei 500ºC 2 Stunden lang calciniert, wodurch eine Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Struktur abgeschieden wurde.
  • Anschließend wurde wie in Beispiel 1 Palladium und Neodymoxid auf der resultierenden Struktur zur Bildung eines fertigen Katalysators abgeschieden.
  • Die auf dem Katalysator abgeschiedenen Mengen an Aluminiumoxid-Siliciumdioxid, Palladium und Neodymoxid betrugen 20 g, 1,0 g bzw. 30 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 8
  • Ein Kilogramm an Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 130 m²/g wurde mit einer Lösung von 725 g Praseodymnitrat mit einer Reinheit von 99,9% und von Palladiumnitrat, das 150 g palladium enthielt, in entionisiertem Wasser imprägniert. Nach sorgfältigem Rühren wurde das Gemisch 6 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 700ºC calciniert, wodurch ein Aluminiumoxidpulver erhalten wurde, das Praseodymoxid und Palladium enthielt. Ein Kilogramm wurde zur Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert. Die gleiche dreidimensionale Struktur, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Auf schlämmung wurde entfernt und die Struktur 2 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 400ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die in dem resultierenden Katalysator abgeschiedenen Mengen an Aluminiumoxid, Palladium und Praseodymoxid betrugen 40 g, 6 g bzw. 11 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 9
  • Zwei Kilogramm eines Zirconiumdioxidpulvers mit einer spezifischen Oberfläche von 130 m²/g wurden abgewogen und zur Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert. Die gleiche dreidimensionale Struktur, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt, und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch eine Struktur erhalten wurde, auf die Zirconiumdioxid abgeschieden worden war.
  • Anschließend wurden 608 g Praseodymnitrat [Pr(NO&sub3;)&sub3; 6H&sub2;O] und Palladiumnitrat, das 23 g Palladium enthielt, in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 2 Liter Lösung erhalten wurden. Die dreidimensionale Struktur, auf die Zirconiumdioxid abgeschieden worden war, wurde in die Lösung eingetaucht.
  • Der Überschuß der Lösung wurde entfernt, und die Struktur wurde bei 150ºC 3 Stunden lang getrocknet und anschließend bei 500ºC 2 Stunden lang calciniert, wodurch der fertige Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen an Zirconiumdioxid, Palladium und Praseodymoxid (Pr&sub6;O&sub1;&sub1;), die auf resultierenden Katalysator abgeschieden worden waren, betrugen 60 g, 1,5 g bzw. 1,5 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 10
  • Ein Kilogramm eines Zirconiumdioxidpulvers mit einer spezifischen Oberfläche von 46 m²/g wurde abgewogen und mit Wasser zur Bildung von 2,5 kg einer Aufschlämmung, die 40 Gew.-% Zirconiumdioxid enthielt, naß-pulverisiert. 500 g von handelsüblichem Aluminiumoxidsol, das 20 Gew.-% Aluminiumoxid enthielt, wurde in die Aufschlämmung eingebracht, um eine lösliches Aluminiumoxid enthaltende Zirconiumdioxid-Aufschlämmung zu erhalten.
  • Die gleiche dreidimensionale Struktur, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde in die Aufschlämmung eingetaucht und der Überschuß der Aufschlämmung entfernt. Die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 400ºC calciniert, wodurch eine Struktur, auf die Zirconiumdioxid abgeschieden worden war, erhalten wurde.
  • Anschließend wurden 408 g Lanthannitrat, 280 g Neodymnitrat und Palladiumnitrat, das 65 g Palladium enthielt, in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 2 Liter Lösung erhalten wurden. Die dreidimensionale Struktur, auf die Zirconiumdioxid abgeschieden worden war, wurde in die Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert.
  • Die in dem resultierenden Katalysator abgeschiedenen Mengen an Zirconiumdioxid, Aluminiumoxid, Palladium, Lanthanoxid und Neodymoxid betrugen 80 g, 8 g, 4,2 g, 10 g bzw. 7 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 11
  • Ein Kilogramm eines Zirconiumdioxidpulvers mit einer spezifischen Oberfläche von 2 m²/g und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 30 um wurde in 1 kg eines handelsüblichen Siliciumdioxidsols eingebracht, das 20 Gew.-% Siliciumdioxid enthielt. Die Verbindungen wurden zur Bildung einer Aufschlämmung gemischt. Die gleiche wie in Beispiel 1 verwendete dreidimensionale Struktur wurde in die resultierende Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt, und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch eine Struktur, auf die Zirconiumdioxid abgeschieden worden war, erhalten wurde.
  • Anschließend wurden 292 g Praseodymnitrat, 232 g Cernitrat und 141 g Samariumnitrat und Palladiumnitrat, das 35 g Palladiuin enthielt, in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 2 Liter Lösung erhalten wurden. Die Struktur, auf die Zirconiumdioxid abgeschieden worden war, wurde in die Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt, und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen an Zirconiumdioxid, Siliciumdioxid, Palladium, Praseodymoxid, Ceroxid und Samariumoxid, die auf dem resultierenden Katalysator abgeschieden wurden, betrugen 50 g, 10 g, 1,9 g, 6 g, 5 g bzw. 3 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 12
  • 304 g Praseodymnitrat, 421 g Neodymnitrat, 235 g Samariumnitrat und Palladiumnitrat, das 35 g Palladium enthielt, wurden in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 3 Liter Lösung erhalten wurden. Eine wie in Beispiel 3 hergestellte Struktur, auf die Aluminiumoxid abgeschieden worden war, wurde in die resultierende Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt und die Struktur 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend bei 800ºC 2 Stunden lang calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen an Aluminiumoxid, Palladium, Praseodymoxid, Neodymoxid und Samariumoxid, die in dem Katalysator abgeschieden worden waren, betrugen 1,5 g, 5 g, 7 g bzw. 4 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 13
  • Ein fertiger Katalysator wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Cordieritschaum (keramischer Schaum: Rohdichte bzw. Schüttdichte 0,35 g/cm³; Porosität 87,5%; Volumen 2,5 Liter) anstelle der wabenförmigen monolithischen Struktur vom Wandflußtyp eingesetzt wurde.
  • Die in dem Katalysator abgeschiedenen Mengen an Aluminiumoxid, Palladium und Praseodymoxid betrugen 40 g, 1,7 g bzw. 10 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 14
  • 2 Kilogramm Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 150 m²/g wurden abgewogen und mit Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert. Ein zylindrischer monolithischer Cordierit-Träger mit einem Durchmesser von 143,8 mm (5,66 inch) und einer Länge von 152,4 mm (6,00 inch), der 400 Offenfluß-Gasflußzellen mit einer Querschnittsoberfläche von 25,4 mm² (1 inch²) enthielt, wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt, und der Träger wurde bei 150ºC 3 Stunden lang getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 400ºC calciniert, wodurch eine Struktur, auf der Aluminiumoxid abgeschieden worden war, erhalten wurde.
  • Anschließend wurden 711 g Neodymnitrat und Palladiumnitrat, das 21,8 g Palladium enthielt, in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 3 Liter Lösung erhalten wurden. Die dreidimensionale Struktur, auf der Aluminiumoxid abgeschieden worden war, wurde in die resultierende Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt, und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen des auf dem Katalysator abgeschiedenen Aluminiumoxids, Palladiums und Neodymoxids betrugen 80 g, 0,8 g bzw. 10 g pro Liter der Struktur.
    • BEISPIEL 15
  • Praseodymnitrat (220 g) und Palladiumnitrat, das 41,7 g Palladium enthielt, wurden in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 2 Liter Lösung erhalten wurden. Zwei Kilogramm Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 100 m²/g wurden mit der Lösung imprägniert. Nach sorgfältigem Rühren wurde das Gemisch 6 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein Aluminiumoxidpulver erhalten wurde, das Praseodymoxid und Palladium enthielt. Zwei Kilogramm dieses Pulvers wurden mit Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung naß-pulverisiert. Die gleiche wie in Beispiel 14 verwendete dreidimensionale Struktur wurde in die Aufschlämmung eingetaucht. Der Überschuß der Aufschlämmung wurde entfernt, und die Struktur wurde 2 Stunden lang bei 150ºC getrocknet, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen des in dem Katalysator abgeschiedenen Aluminiumoxids, Palladiums und Praseodymoxids betrugen 145 g, 3 g bzw. 6 g pro Liter der Struktur.
    • VERGLEICHSBEISPIEL 1
  • Eine wie in Beispiel 3 hergestellte dreidimensionale Struktur, auf der Aluminiumoxid abgeschieden worden war, wurde in 2 Liter einer wäßrigen Lösung von Palladiumnitrat, die 38 g Palladium enthielt, eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt, und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen des in dem Katalysator abgeschiedenen Aluminiumoxids und Palladiums betrugen 40 g bzw. 1,7 g pro Liter der Struktur.
    • VERGLEICHSBEISPIEL 2
  • Beispiel 3 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß 613 g Lanthannitrat [La(NO&sub3;)&sub3; 6H&sub2;O] mit einer Reinheit von 99,9% anstelle von Praseodymnitrat eingesetzt wurden.
  • Die Mengen des in dem fertigen Katalysator abgeschiedenen Aluminiumoxids, Palladiums und Lanthanoxids betrugen 40 g, 1,70 g bzw. 10 g pro Liter der Struktur.
    • VERGLEICHSBEISPIEL 3
  • In entionisiertem Wasser wurden 873 g Cernitrat [Ce(NO&sub3;)&sub3; 6H&sub2;O] und Palladiumnitrat, das 11,5 g Palladium enthielt, zur Bildung von 1,5 Liter Lösung aufgelöst. Eine dreidimensionale Struktur, die darauf abgeschieden 20 g pro Liter der Struktur Aluminiumoxid enthielt, und die wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in die Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt, die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen des in dem Katalysator abgeschiedenen Palladiums und Ceroxids betrugen 1,0 g bzw. 30 g pro Liter des Katalysators.
    • VERGLEICHSBEISPIEL 4
  • Palladiumnitrat, das 23 g Palladium enthielt, wurde in entionisiertem Wasser aufgelöst, wodurch 2 Liter einer Lösung gebildet wurden. Eine wie in Beispiel 9 hergestellte dreidimensionale Struktur, auf der Zirconiumdioxid abgeschieden worden war, wurde in die Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt, und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und 2 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen des in dem resultierenden Katalysator abgeschiedenen Zirconiumdioxids und Palladiums betrugen 60 g bzw. 1,5 g pro Liter der Struktur.
    • VERGLEICHSBEISPIEL 5
  • Palladiumnitrat, das 21,8 g Palladium enthielt, wurde in entionisiertem Wasser zur Bildung von 3 Litern einer wäßrigen Lösung aufgelöst. Eine wie in Beispiel 14 hergestellte dreidimensionale Struktur, auf der Aluminiumoxid abgeschieden worden war, wurde in die Lösung eingetaucht. Der Überschuß der Lösung wurde entfernt, und die Struktur wurde 3 Stunden lang bei 150ºC getrocknet und anschließend 3 Stunden lang bei 500ºC calciniert, wodurch ein fertiger Katalysator erhalten wurde.
  • Die Mengen des in dem resultierenden Katalysator abgeschiedenen Aluminiumoxids und Palladiums betrugen 80 g bzw. 0,8 g pro Liter der Struktur.
  • Die Mengen der Katalysatorkomponenten (das feuerfeste anorganische Oxid, Palladium und zusätzliche Komponenten), die in den in den Beispielen 1 bis 15 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 pro Liter der dreidimensionalen Struktur (Träger) erhaltenen Katalysatoren abgeschieden wurden, sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Feuerfestes anorganisches Oxid (g/l-Träger) Palladium (g/l-Träger) Zusätzliche Komponenten (g/l-Träger) Dreidimensionale Struktur (Typ) Beispiel Wandflußtyp - wird fortgesetzt - Tabelle 1 (Fortsetzung) Feuerfestes anorganisches Oxid (g/l-Träger) Palladium (g/l-Träger) Zusätzliche Komponenten (g/l-Träger) Dreidimensionale Struktur (Typ) Beispiel Vergleichbeispiel Wandflußtyp Keramischer Schaum Keramische Wabe
    • TESTBEISPIEL
  • Die in den Beispielen 1 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhaltenen Katalysatoren wurden den folgenden Bewertungstests unter Verwendung eines 4-Zylinder-Dieselmotors mit einem Zylinderinhalt von 2300 cm³ unterworfen.
    • Anfanastest
  • Mit einer Umdrehungszahl des Motors von 2500 UpM und einem Drehmoment von 40 N m (4,0 kg-m) wurden die feinen Teilchen 2 Stunden lang aufgefangen. Anschließend wurde das Drehmoment alle 5 Minuten um 5 N m (0,5 kg-m) erhöht. Die Änderungen im Druckabfall des Katalysators wurden kontinuierlich aufgezeichnet. Die Temperatur (Ti), bei der der Druckanstieg infolge der Akkumulation der feinen Teilchen mit dem Druckabfall infolge der Verbrennung der feinen Teilchen in das Gleichgewicht kommt und die Temperatur, bei der der Druckabfall als Ergebnis der Zündung und Verbrennung abrupt abnimmt, wurden bestimmt.
  • Die Umwandlung von SO&sub2; in SO&sub3; wurde bei einer Abgastemperatur von 400ºC bestimmt. Die Umwandlung (%) von SO&sub2; wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet, nachdem die Konzentrationen an SO&sub2; am Einlaßgas und Auslaßgas durch einen Infrarotanalysator vom Nicht-Dispersions-Typ (NDIR- Verfahren) analysiert worden waren. SO&sub2;-Umwandlung (%) SO&sub2;-Konzentration (ppm) am Einlaß (ppm) am Auslaß
    • 300-Stunden-Dauerhaftigkeits-Test
  • Der Katalysator-Dauerhaftigkeits-Test wurde bei einer Umdrehungszahl des Motors von 2500 ppm und einer Katalysator- Einlaßtemperatur von 600ºC durchgeführt, und die Aktivität des Katalysators nach 300 Stunden wurde nach demselben Verfahren wie bei der Bewertung der Anfangsaktivität bewertet und der Abfall der Aktivität wurde gemessen.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Anfangsstufe Nach 300 Stunden SO&sub2;-Umwandlung (%) bei 400ºC Beispiel Vergleichsbeispiel
  • Die in den Beispielen 14 und 15 und Vergleichsbeispiel 5 erhaltenen Katalysatoren wurden den folgenden Bewertungstests unter Verwendung eines handelsüblichen Dieselmotors mit Direkteinspritzung und Turbolader (4 Zylinder, 2800 cm³) unterworfen.
    • Anfangstest
  • Die Menge eines teilchenförmigen Materials (abgekürzt teil.) in dem Abgas am Einlaß und dem Auslaß des Katalysators bei einer Umdrehungszahl des Motors von 2000 UpM, einem Drehmoment von 80 N m (8 kg-m) und einer Katalysator-Einlaßtemperatur von 300ºC wurde nach einem üblichen Verdünnungs-Tunnel-Verfahren gemessen, und das Verhältnis (%) der Reinigung des teilchenförmigen Materials wurde berechnet. Des weiteren wurden SO&sub2; und gasförmige Kohlenwasserstoffe (HC) in dem Abgas am Einlaß und Auslaß des Katalysators analysiert und die Umwandlung (Umwandl., %) dieser Substanzen wurde ebenso berechnet.
    • 300-Stunden-Dauerhaftigkeits-Test
  • Der Katalysator-Dauerhaftigkeits-Test wurde bei einer Umdrehungszahl des Motors von 2500 und einer Katalysator-Einlaßtemperatur von 600ºC durchgeführt, und die Aktivität des Katalysators nach 300 Stunden wurde nach dem gleichen Verfahren wie bei der Bewertung der Anfangsaktivität bewertet, und der Abfall der Aktivität wurde gemessen.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3 Anfänglich Nach 300 Stunden Beispiel Vergleichsbiespiel Menge an teil. in den Abgas Reinigungsvehr.v.teil. HC-Umwandl. SO&sub2;-Umwandl. Einlaß (mg/m³) Auslaß (mg/m³)
  • Aus den in Tabelle 2 und 3 aufgeführten Ergebnissen wird klar ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Katalysator, der Palladium und ein Oxid, mindestens eines Elements, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Praseodym, Neodym und Samarium, enthält, nicht nur ein hohes Reinigungsvermögen aufweist, sondern auch unter drastischen Bedingungen, z.B. in einer oxidierenden Hochtemperatur-Atmosphäre nur einem geringen Aktivitätsabfall unterliegt und daß er als beständiger Katalysator für die Reinigung von Dieselmotor-Abgasen verwendet werden kann.

Claims (5)

1. Abgasreinigungskatalysator zur Reinigung von Dieselmotor-Abgasen, die brennbare kohlenstoffhaltige feine Teilchen enthalten, umfassend
- eine feuerfeste dreidimensionale Struktur,
- ein auf der Struktur in einer Menge von 3 bis 300 g pro Liter der Struktur abgeschiedenes feuerfestes anorganisches Oxid, und
- eine katalytisch aktive Substanz,
wobei die gesamte katalytisch aktive Substanz des Katalysators auf der Struktur abgeschieden ist und aus
- Palladium in einer Menge von 0,1 bis 20 g pro Liter der Struktur,
- einem Oxid mindestens eines Elements, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Praseodym, Neodym und Samarium in einer Gesamtmenge von 1 bis 50 g pro Liter der Struktur, und
- gegebenenfalls Ceroxid und/oder Lanthanoxid besteht.
2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive feuerfeste anorganische Oxid mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus aktivem Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titandioxid, Zirconiumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Zirconiumdioxid, Aluminiumoxid- Titandioxid, Siliciumdioxid-Titandioxid, Siliciumdioxid- Zirconiumdioxid, Titandioxid-Zirconiumdioxid und Zeolith, ist.
3. Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive feuerfeste anorganische Oxid aktives Zirconiumdioxid ist.
4. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste dreidimensionale Struktur ein keramischer Schaum, eine keramische wabenförmige Struktur vom Offenflußtyp, eine wabenförmige monolithische Struktur vom Wandflußtyp, eine metallische wabenförmige Struktur vom Offenflußtyp, ein Metallschaum oder ein Metallnetz ist.
5. Katalysator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste dreidimensionale Struktur eine keramische wabenförmige Struktur vom Offenflußtyp oder eine metallische wabenförmige Struktur vom Offenflußtyp ist.
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