DE3908320C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Katalysator zur
Abgasreinigung.
Es ist ein Katalysator zur Reinigung von Auspuffgasen von
Automobilen bekannt, der eine Überzugsschicht
auf einem Cordieritträger mit Wabenstruktur aufweist. Die
Überzugsschicht enthält Platin, Rhodium, Zirkoniumoxid und
gegebenenfalls Ceroxid, die in Aluminiumoxid dispergiert sind.
Dieser bekannte Katalysator wird durch Aufbringen einer Platin,
Rhodium, Zirkoniumoxid und gegebenenfalls Ceroxid enthaltenden
Aluminiumoxid-Aufschlämmung auf den wabenförmigen Cordieritträger
hergestellt, wie dies gemäß JP-OS 59-2 09 646 offenbart ist.
In dem Katalysator sind Zirkoniumoxid, Ceroxid und die
Edelmetall-Katalysatorkomponente in der Aluminiumoxid-Überzugsschicht
der Trägeroberfläche enthalten. Dabei stellt
das Zirkoniumoxid die thermisch stabile Komponente dar, die
das Sintern (d.h. die Aggregation) der Edelmetall-
Katalysatorkomponente verhindert, und das Ceroxid hat die
Funktion einer sauerstoffspeichernden Komponente, und zwar
in der Weise, daß Sauerstoff in einem Abgas mit hoher
Sauerstoffkonzentration absorbiert wird, und, wenn die
Sauerstoffkonzentration niedriger geworden ist, Sauerstoff
abgegeben wird, um die katalytische Reaktion zu stabilisieren.
Bei dem bekannten Katalysator ist das
Zirkoniumoxid und die Edelmetall-Komponente
in der Aluminiumoxid-Überzugsschicht enthalten, wobei sie
jeweils unabhängig voneinander dispergiert, und nicht in
günstiger Weise nahe zueinander angeordnet sind. Somit kann
das Zirkoniumoxid das Zusammensintern der
Edelmetall-Katalysatorkomponente nicht in hinreichendem
Maße verhindern. Auch lagert sich das Ceroxid bei hohen
Temperaturen aneinander und wird dadurch zunehmend
grobkörniger, so daß sich die sauerstoffspeichernde Wirkung
erniedrigt.
Ebenso liegt das Aluminiumoxid der Aluminiumoxid-Überzugsschicht
anfänglich im gamma-Aluminiumoxid-Zustand hoher Wirksamkeit
vor und geht schließlich in stabiles alpha-Aluminiumoxid
über, wobei der Kristallphasenübergang durch die Hitze
hervorgerufen wird, so daß die Oberfläche ebenfalls vermindert
wird, um die katalytische Wirksamkeit zu erniedrigen.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Katalysator für Abgasreinigung bereitzustellen, bei
dem die Dispergierbarkeit des Edelmetalls
verbessert ist, und bei dem das Zirkoniumoxid seine Wirkung
der Verhinderung des Zusammensinterns des Edelmetalls
voll zur Geltung bringt, wobei die Hitzebeständigkeitseigenschaften
verbessert werden.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Katalysator zur Abgasreinigung
bereitzustellen, der zudem
hinsichtlich der thermischen Stabilität des Ceroxids und
des Aluminiumoxids der Aluminiumoxid-Überzugsschicht verbessert
ist.
Eine weitere Aufgabe ist es, einen Katalysator zur
Abgasreinigung bereitzustellen, der darüber hinaus
bezüglich der Dispergierbarkeit des
Edelmetalls in der Aluminiumoxid-Überzugsschicht
verbessert ist.
Eine weitere Aufgabe besteht schließlich darin, einen Katalysator zur
Abgasreinigung bereitzustellen, der
bezüglich der thermischen Stabilität des
Ceroxids und Aluminiumoxids verbessert ist.
Die Lösung der vorstehend erläuterten Aufgaben erreicht man mit einem
Katalysator zur Abgasreinigung mit einer Überzugschicht
auf einem Cordierit-Träger mit Wabenstruktur, in der Platin,
Rhodium, Zirkoniumoxid und gegebenenfalls Ceroxid in
Aluminiumoxid dispergiert sind, erhältlich durch Aufbringen
einer Platin, Rhodium, Zirkoniumoxid und gegebenenfalls
Ceroxid enthaltenden Aluminiumoxidaufschlämmung auf
den Träger, der dadurch gekennzeichnet ist,
- a) daß Zirkoniumoxidpulver mit einer Platin- und Rhodiumchloridlösung vermischt, danach die Aufschlämmung getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Platin und Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger aufweisende Pulver sowie gegebenenfalls Cerdioxid mit Gamma-Aluminiumoxid, Boehmit, Wasser und Salpetersäure vermischt wird, daß der Träger in diese Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt und daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger abschließend getrocknet und gebacken wird, oder
- b) daß Zirkoniumoxidpulver mit einer Platin- und Rhodiumchloridlösung vermischt, danach die Aufschlämmung getrocknet und zerkleinert wird, daß Ceroxidpulver mit Lanthannitrat imprägniert, danach getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Platin und Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger aufweisende Pulver und das erhaltene Lanthanoxid auf Cerdioxid als Träger aufweisende Pulver mit Gamma-Aluminiumoxid, Boehmit, Wasser und Salpetersäure vermischt wird, daß der Träger in diese Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt und daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger abschließend getrocknet und gebacken wird, oder
- c) daß Zirkoniumoxidpulver mit einer Rhodiumchloridlösung vermischt, danach die Aufschlämmung getrocknet und zerkleinert wird, daß Gamma-Aluminiumoxidpulver mit einer Platinchloridlösung imprägniert, danach getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger aufweisende Pulver und das erhaltene Platin auf Aluminiumoxid als Träger aufweisende Pulver mit Gamma-Aluminiumoxid, Boehmit, Wasser und Salpetersäure vermischt wird, daß der Träger in diese Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt und daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger abschließend getrocknet und gebacken wird, oder
- d) daß Zirkoniumoxidpulver mit einer Platin- und Rhodiumchloridlösung vermischt, danach die Aufschlämmung getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Platin und Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger aufweisende Pulver mit Gamma-Aluminiumoxid, Boehmit, Wasser und Salpetersäure vermischt wird, daß der Träger in diese Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt, daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger danach getrocknet und gebacken wird, daß Cerdioxidpulver mit Lanthannitrat imprägniert, danach getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Lanthanoxid auf Cerdioxid als Träger aufweisende Pulver mit Boehmit und Wasser vermischt wird, daß in diese Aluminiumoxidaufschlämmung der vorstehend mit der Platin und Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger enthaltenden Aluminiumoxidaufschlämmung beschichtete, danach getrocknete und gebackene Träger getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt und daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger abschließend getrocknet und gebacken wird.
Bei der Ausgestaltung a) ist das Edelmetall
auf dem Zirkoniumoxidpulver und
innerhalb der
Aluminiumoxid-Überzugsschicht dispergiert, und das
Edelmetall und das Zirkoniumoxidpulver sind
unabhängig voneinander, so daß keine Fehlverteilung vorliegt.
Da das Edelmetall und das Zirkoniumoxidpulver
in gegenseitiger Berührung zueinander vorliegen, wird
das Zusammensintern des
Edelmetalls durch das Zirkoniumoxid hinreichend verhindert.
Darüber hinaus wird die wechselseitige Funktion, insbesondere
die Reaktion bei hohen Temperaturen zwischen dem
Edelmetall und dem Aluminiumoxid der
Aluminiumoxid-Überzugsschicht, auf wirksame Weise erhalten.
Auch wird bei der Ausgestaltung b) bei Beibehaltung
der Funktionen der Ausgestaltung a) das Ceroxidpulver,
welches die sauerstoffspeichernde Komponente darstellt,
durch das damit in Kontakt befindliche Lanthanoxid daran
gehindert, größere Kristalle zu bilden. Gleichzeitig wird
das Aluminiumoxid ebenfalls durch das Lanthanoxid daran
gehindert, eine Kristallphasenumwandlung einzugehen.
Bei der Ausgestaltung c) werden dieselben Funktionen
wie bei der Ausgestaltung a)
erhalten, wobei außerdem Platin als
Edelmetall mit dem Aluminiumoxidpulver
dispergiert vorliegt. In diesem Fall wird die
Dispergierbarkeit des Platins erhöht, da das Aluminiumoxidpulver
eine große Oberfläche aufweist.
Bei der Ausgestaltung d) werden dieselben Funktionen
wie bei der Ausgestaltung a) in der Basisüberzugsschicht
erhalten. Ebenso werden die zur Sauerstoffspeicherung
dienenden Kristalle des Ceroxidpulvers in der
Decküberzugsschicht durch das Lanthanoxid wirksam daran
gehindert, sich zu vergrößern, wobei auch die
Kristallvergrößerung des Aluminiumoxids der Decküberzugsschicht
durch das Lanthanoxid verhindert wird.
Gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung a), bei der
das Edelmetall in der Aluminiumoxidschicht
dispergiert ist und vom Zirkoniumoxidpulver getragen wird,
werden die Dispergierbarkeit des Edelmetalls
verbessert und das
Zusammensintern des Edelmetalls auf wirksame
Weise durch das Zirkoniumoxid verhindert. Demzufolge werden
die Hitzebeständigkeit des Katalysators verbessert
und die Wechselwirkung zwischen Edelmetall und
Aluminiumoxid wirksam gesteuert.
Gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung b) wird
derselbe Effekt wie bei der Ausgestaltung a) erreicht.
Außerdem wird Lanthanoxid in der Aluminiumoxidschicht
dispergiert, wobei es vom Ceroxidpulver getragen wird, so
daß ein Anwachsen der Kristalle des Ceroxidpulvers sowie
die Kristallphasenumwandlung des Aluminiumoxids, d. h.
eine Verschlechterung der thermischen Eigenschaften,
verhindert und die Wirksamkeit des Edelmetalls
über einen langen Zeitraum durch die Verwendung des die
Sauerstoffspeicherung bewirkenden Ceroxids aufrecht erhalten
werden.
Gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung c) wird
derselbe Effekt wie bei der Ausgestaltung a)
erreicht. Außerdem wird
Platin als weitere Edelmetall-Komponente in der
Aluminiumoxid-Überzugsschicht dispergiert, wobei das Platin
vom Aluminiumoxidpulver getragen wird, so daß sich die
Dispergierbarkeit des Platins erhöht, um die katalytische
Wirksamkeit zu verbessern. Gemäß dieser
Ausgestaltung c) wird die Katalysatorwirksamkeit im niedrigeren
Temperaturbereich durch die Kombination des Platins mit dem
Aluminiumoxidpulver verbessert, wobei die thermische
Beständigkeit des Katalysators durch die Kombination des
Rhodiums mit dem Zirkoniumoxidpulver gesteigert wird.
Gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung d) wird
derselbe Effekt wie bei der Ausgestaltung a) in der
Basisüberzugsschicht erreicht. Außerdem wird
Lanthanoxid in der Decküberzugsschicht dispergiert, wobei das
Lanthanoxid vom Ceroxidpulver getragen wird, so daß die
Kristallvergrößerung des Ceroxidpulvers und des
Aluminiumoxids, d. h. eine Verschlechterung der thermischen
Eigenschaften, verhindert wird und die Wirksamkeit des
Edelmetalls über einen langen Zeitraum durch die
Verwendung des die Sauerstoffspeicherung bewirkenden
Ceroxids beibehalten wird. Bei dieser
Ausgestaltung d), bei der das Ceroxidpulver in der
Decküberzugsschicht vorgesehen ist, kommt der
Sauerstoffspeichereffekt zum Tragen, so daß die
Verschlechterung der thermischen Eigenschaften durch den
hinreichenden Sauerstoffspeichereffekt verhindert werden
kann.
Die Erfindung umfaßt weiterhin die Verwendung des obigen Katalysators zur
Abgasreinigung.
Die Zeichnungen betreffen:
Fig. 1 bis 4 beziehen sich auf eine
erfindungsgemäße Ausgestaltung a);
Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht
des Katalysators;
Fig. 2 ist ein Querschnitt, der einen
vergrößerten Teil des Katalysators
zeigt;
Fig. 3 ist ein schematischer Querschnitt
in vergrößertem Maßstab, der
einen Teil einer Aluminiumoxid-Überzugsschicht
zeigt;
Fig. 4 stellt ein Vergleichsdiagramm des Kohlenwasserstoff-Reinigungsverhältnisses
dar;
Fig. 5 bis Fig. 8 beziehen sich auf eine
erfindungsgemäße Ausgestaltung b);
Fig. 5 ist ein schematischer Querschnitt,
der einen Teil einer Aluminiumoxid-Überzugsschicht
zeigt;
Fig. 6 stellt ein Vergleichsdiagramm
des Kohlenwasserstoff-Reinigungsverhältnisses dar;
Fig. 7 stellt ebenfalls ein Vergleichsdiagramm
dar, ähnlich dem der Fig. 6;
Fig. 8 ist eine Kurve, die die Beziehung
zwischen dem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von ZrO2-Pulver
und der Kohlenwasserstoff-Reinigungstemperatur
zeigt;
Fig. 9 ist ein schematischer Querschnitt,
der einen Teil einer
Aluminiumoxidschicht in der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung c)
zeigt;
Fig. 10 stellt ein Vergleichsdiagramm des Kohlenwasserstoff-Reinigungsverhältnisses
in der
Ausgestaltung von Fig. 9 dar;
Fig. 11 ist ein schematischer Querschnitt,
der einen Teil einer Aluminiumoxid-Überzugsschicht
in der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung d)
zeigt;
Fig. 12 stellt ein Vergleichsdiagramm des Kohlenwasserstoff-Reinigungsverhältnisses
in der
Ausgestaltung von Fig. 11 dar.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun in Fig. 1
bis Fig. 4 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung a) gezeigt,
in der ein Katalysator (1) zur Reinigung von Auspuffgasen
eines Automobils einen Körper mit Wabenstruktur mit vielen
Zellen (2) aufweist, wie in Fig. 1 gezeigt. Jede der Zellen
(2) wird mit einer Aluminiumoxid-Überzugsschicht (4)
ausgebildet, die auf der Oberfläche des Katalysatorträgers
(3) vorgesehen ist, wobei ein Teil des Katalysators (1)
in Fig. 2 vergrößert gezeigt ist.
Der Katalysatorträger (3) wird aus Cordierit (Keramik)
gebildet. Die Edelmetall-Komponenten (5) sind
in der Aluminiumoxid-Überzugsschicht (4) dispergiert
enthalten, wobei die Edelmetall-Komponenten vom
ZrO2-Pulver (6) getragen werden, wie in
Fig. 3 gezeigt. Das Edelmetall (5) besteht aus Pt
und Rh. Der durchschnittliche
Teilchendurchmesser von Pt und Rh beträgt annähernd 10 Å,
wobei ein Bereich von 10 bis 50 Å angestrebt wird. Das
ZrO2-Pulver (6) weist einen durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 4 µm oder weniger auf. Die Menge
der Aluminiumoxid-Überzugsschicht (4) im Katalysator (1)
beträgt 94,5 g/l Katalysator, der durchschnittliche
Teilchendurchmesser von Al₂O₃ ist annähernd 100 Å, wobei
ein Bereich von 50 bis 100 Å angestrebt wird. Pt beträgt
1,4 g/l, bezogen auf den Katalysatorträger (3), von 1,0 l
Cordierit, Rh beträgt 0,6 g/l, und ZrO₂-Pulver ist mit
10 Gew.-% in der Aluminiumoxid-Überzugsschicht (4) enthalten,
nämlich 9,5 g/l Katalysator. Wenn CeO2 in der
Aluminiumoxidschicht (4) enthalten ist, beträgt die Menge in
der Schicht beispielsweise ungefähr 6 Gew.-%, d. h. 7,5 g/l
Katalysator. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser von
CeO2 beträgt ungefähr 30 Å, wobei ein Bereich von 30 bis
100 Å angestrebt wird. Der Bereich jeder Komponente pro
Liter Träger soll 89,5 bis 99,5 g Aluminiumoxidschicht,
4,8 bis 14,3 g ZrO₂-Pulver und 3,8 bis 12,5 g CeO₂ betragen.
Um den Katalysator (1) herzustellen, wird zuerst eine
Lösung von Platinchlorid und Rhodiumchlorid in 20 g
ZrO2-Pulver zum Mischen und Imprägnieren gegeben. Es wird
eine Aufschlämmung hergestellt und diese danach getrocknet. Der
so erhaltene Feststoff wird durch eine Kugelmühle zerkleinert.
Auf diese Weise werden die Edelmetall-Komponenten
(5) (Pt, Rh), die vom ZrO₂-Pulver (6) getragen werden,
hergestellt. Dann werden 260 cm³ H₂O und 1,6 cm3
Salpetersäure zu 100 g gamma-Al2O3 (aktives Aluminiumoxid)
und 100 g Boehmit gegeben. Das das Edelmetall
tragende ZrO2-Pulver (6) und CeO2, falls erforderlich, werden
zugefügt. Durch 5stündiges Rühren mit einem Homomixer
wird das Mischen bewerkstelligt, um eine
Aluminiumoxidaufschlämmung zu erhalten. Dann wird der
Katalysatorträger (3) (1,0 l Cordierit) in die
Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht und wieder herausgenommen.
Danach wird die überschüssige Aufschlämmung durch einen
Luftstrom hohen Druckes entfernt. Es wird 1 Stunde lang bei
130°C getrocknet und 1,5 Stunden lang bei 550°C gebacken.
Im erhaltenen Katalysator (1) ist das Edelmetall (5) auf
dem ZrO2-Pulver (6) und ebenso in der Aluminiumoxidschicht
(3) dispergiert, wobei das Edelmetall (5) vom
ZrO2-Pulver (6) getragen wird, wodurch sich eine höhere
Dispergierbarkeit ergibt. Da das Edelmetall (5)
und das ZrO2-Pulver (6) in gegenseitigem Kontakt zueinander
stehen, werden das Zusammensintern des Edelmetalls
durch das ZrO2 hinreichend verhindert und ferner die
Wechselwirkung zwischen dem Edelmetall (5) und
dem Aluminiumoxid der Aluminiumoxidschicht (3) wirksam
gesteuert. Somit wird die Dispergierbarkeit des
Edelmetalls (5) verbessert, um die katalytische
Wirksamkeit zu fördern, so daß die Funktion des ZrO2
hinreichend ausgeübt wird, um die Hitzebeständigkeit des
Katalysators (1) zu verbessern.
Die Hitzebeständigkeit des vorstehend beschriebenen Katalysators
(1) wird nun im Vergleich zu einem Katalysator herkömmlicher
Ausgestaltung beschrieben.
Um den herkömmlichen Katalysator herzustellen, werden 240 cm3
H2O und 1,6 cm3 Salpetersäure zu 100 g gamma-Al2O3 und 100 g
Boehmit gegeben. Der Katalysatorträger, d. h. 1 l Cordierit,
wird in die Aluminiumoxidaufschlämmung, die durch 5stündiges
Vermischen unter Rühren mit einem Homomixer erhalten wurde,
getaucht und wieder herausgenommen. Dann wird die überschüssige
Aufschlämmungsflüssigkeit durch einen Luftstrom hohen
Druckes entfernt. Es wird 1 Stunde lang bei 130°C getrocknet
ind 1,5 Stunden lang gebacken.
Der Katalysatorträger mit der
Aluminiumoxid-Überzugsschicht darauf wird mit einer gegebenen
Lösung von Platinchlorid und Rhodiumchlorid imprägniert.
Er wird bei 200°C 1 Stunde lang getrocknet und bei 600°C
2 Stunden lang gebacken. Dann wird das Produkt mit der
Cernitratlösung in ähnlicher Weise imprägniert, getrocknet
und gebacken. Anschließend wird es mit Zirkoniumnitratlösung
in ähnlicher Weise imprägniert, getrocknet und gebacken.
Die Mengen an Edelmetall
ZrO2 und CeO2 im herkömmlichen Katalysator sind dieselben
wie bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung a).
Danach werden der erfindungsgemäße Katalysator und der herkömmliche Katalysator bei 900°C 50 Stunden lang mit Luft erhitzt.
Es wird synthetisches Gas (C3H6) in einem elektrischen Ofen
erhitzt. Über den Katalysator wird ein Gemisch mit einem Luft-zu-Brennstoff-
Verhältnis A/F=14,5 und einer Raumgeschwindigkeit von
60 000 h-1 (d. h. Gasmenge/Katalysatorvolumen pro Stunde) geleitet,
um das Reinigungsverhältnis von C3H6 bei der
Einlaßtemperatur eines jeden Katalysators zu messen.
Die Meßergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt. Beim erfindungsgemäßen
Katalysator beginnt die Reinigung von C3H6 bei einer
niedrigeren Temperatur als beim herkömmlichen Katalysator.
Bei der jeweiligen Einlaßtemperatur eines jeden Katalysators
ist das Reinigungsverhältnis des erfindungsgemäßen
Katalysators höher als das des herkömmlichen Katalysators.
Es ist ersichtlich, daß die Tatsache, daß das
Edelmetall (5) durch das ZrO2-Pulver (6) getragen
wird, dazu beiträgt, die Wirksamkeit und die Hitzebeständigkeit
des Katalysators zu verbessern.
In Fig. 5 ist ein Teil der Aluminiumoxid-Überzugsschicht
des Katalysators gemäß der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung b) gezeigt. Der Katalysatorträger ist derselbe
wie der der erfindungsgemäßen Ausgestaltung a). Die
Edelmetall-Komponente (5) (Pt, Rh) ist in der
Aluminiumoxid-Überzugsschicht (7) dispergiert, wobei das
Edelmetall vom ZrO2-Pulver (6) getragen wird.
Ebenso ist La2O3 (8) dispergiert enthalten,
wobei es vom CeO2-Pulver (9) getragen wird. Die Anteile
der Aluminiumoxid-Überzugsschicht (7), von Pt, Rh, des
ZrO2-Pulvers (6) und des CeO2-Pulvers (9) im Katalysator
sind dieselben wie diejenigen des Katalysators gemäß der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung a). Das La2O3 beträgt
annähernd 1,4 g/1 l Träger, wobei ein Bereich von 0,5 bis
1,9 g angestrebt wird.
Um den Katalysator herzustellen, wird zuerst eine gegebene
Lösung von Platinchlorid und Rhodiumchlorid zum Mischen und
Imprägnieren in 20 g ZrO2-Pulver gegeben. Dann wird eine
Aufschlämmung hergestellt und diese anschließend getrocknet.
Der so erhaltene Feststoff wird durch eine Kugelmühle
zerkleinert. Auf diese Weise werden die vom ZrO2-Pulver (6)
getragenen Edelmetall-Komponenten (5) (Pt, Rh)
hergestellt. Auf ähnliche Weise werden 12 g CeO2-Pulver mit
salpetersaurem Lanthan imprägniert. Nach dem Trocknen wird
es zerkleinert. Auf diese Weise wird die Substanz mit dem
Lanthanoxid auf dem CeO2-Pulver (9) hergestellt. Dann werden
280 cm³ H2O, 1,6 cm Salpetersäure zu 100 g gamma-Al2O3
und 100 g Boehmit gegeben. Ebenso werden das das
Edelmetall (5) tragende ZrO2-Pulver (6) und das
das Lanthanoxid tragende CeO2-Pulver (9) zugefügt. Die
Aluminiumoxidaufschlämmung wird durch 5stündiges Vermischen
unter Rühren mit einem Homomixer hergestellt. Der
Katalysatorträger (1,0 l Cordierit) wird in die
Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht und wieder herausgenommen.
Danach wird die überschüssige Aufschlämmungsflüssigkeit
durch Blasen mit Luft unter hohem Druck entfernt. Der
Rückstand wird bei 130°C 1 Stunde lang getrocknet und
1,5 Stunden lang bei 550°C gebacken.
Bei dieser Ausgestaltung ist die Beziehung zwischen der
Edelmetall-Komponente (5) und dem ZrO2-Pulver (6)
dieselbe wie bei der Ausgestaltung a). Obwohl das
CeO2-Pulver (9) einen Sauerstoffspeichereffekt besitzt,
wird das Kristallwachstum durch das im Kontakt mit dem
CeO2-Pulver (9) vorliegende La2O3 (8) verhindert.
Gleichzeitig verhindert das La2O3 (8) die
Kristallphasenumwandlung des gamma-Aluminiumoxids der
Aluminiumoxidschicht (7).
Bezüglich des Sauerstoffspeichereffektes gibt das CeO2
Sauerstoff ab, wenn die Sauerstoffkonzentration im
Auspuffgas niedriger ist (anstatt des theoretischen
Luft-zu-Brennstoff-Verhältnisses liegt die reichere Seite
vor), um die Oxidationsreaktion von CO und Kohlenwasserstoffen gemäß der
nachfolgenden Reaktionsgleichung aufrechtzuerhalten.
Es wird Sauerstoff aufgenommen, wenn die Sauerstoffkonzentration
höher ist (es liegt die arme Seite vor), um die Reduktionsreaktion
des NOx aufrechtzuerhalten.
CeO₂ ⇆ Ce + O₂
Gemäß dem vorliegenden erfindungsgemäßen Katalysator
wird das Kristallwachstum des CeO2-Pulvers (9) verhindert,
so daß der Sauerstoffspeichereffekt über einen langen
Zeitraum aufrechterhalten bleibt. Ebenso wird die
Kristallphasenumwandlung des gamma-Aluminiumoxids verhindert,
so daß die Katalysatorwirksamkeit erhalten bleibt, was
zu einer verbesserten Hitzebeständigkeit des
Katalysators führt.
Es wird nun die Hitzebeständigkeit dieses Katalysators
im Vergleich zu den herkömmlichen Katalysatoren (1, 2) untersucht.
Der Vergleichskatalysator (1) ist derselbe wie der vorstehend bei
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung a) beschriebene
Vergleichskatalysator.
Der Vergleichskatalysator (2) wird auf folgende Weise
hergestellt. 240 cm3 H2O, 1,6 cm3 Salpetersäure und eine
gegebene Menge ZrO2 werden zu 100 g gamma-Al2O3 und 100 g
Boehmit gegeben. Der Katalysatorträger (1,0 l Cordierit)
wird in die Aluminiumoxidaufschlämmung, die durch 5stündiges
Vermischen unter Rühren mit einem Homomixer erhalten wurde,
getaucht und wieder herausgenommen. Die überschüssige
Aufschlämmungsflüssigkeit wird durch einen Luftstrom hohen
Drucks entfernt. Der Rückstand wird bei 130°C 1 Stunde lang
getrocknet und bei 550°C 1,5 Stunden lang gebacken.
Der
Katalysatorträger mit der Aluminiumoxid-Überzugsschicht
darauf wird mit einer gegebenen Lösung von Platinchlorid
und Rhodiumchlorid imprägniert, bei 200°C 1 Stunde lang
getrocknet und bei 600°C 2 Stunden lang gebacken. Dann
wird das Produkt mit der Cernitratlösung in ähnlicher
Weise imprägniert, getrocknet und gebacken.
Die Mengen an Edelmetall, ZrO2
und CeO2 sind dieselben wie beim erfindungsgemäßen
Katalysator.
Der erfindungsgemäße und der herkömmliche
Katalysator werden 50 Stunden lang bei 900°C in Luft erhitzt.
Synthetisches Gas (C3H6) wird in einem elektrischen Ofen
erhitzt. Über den Katalysator (Menge
24 ml) wird ein Gemisch mit einem Luft-zu-Brennstoff-Verhältnis A/F=14,5
und einer Raumgeschwindigkeit von 60 000 h-1
(Gasdurchflußmenge 24 l/Minute) geleitet, um das
Reinigungsverhältnis von C3H6 bei der Einlaßtemperatur
eines jeden Katalysators zu messen.
Die Meßergebnisse sind in Fig. 6 gezeigt. Der
Vergleichskatalysator (2) weist ein etwas höheres
Reinigungsverhältnis bei niedrigeren Temperaturen und
ein etwas niedrigeres bei höheren Temperaturen auf als der
Vergleichskatalysator (1), obwohl die Unterschiede
zwischen ihnen nicht groß sind. Andererseits weist der
erfindungsgemäße Katalysator ein höheres Reinigungsverhältnis
sowohl bei niedrigeren als auch bei höheren Temperaturen auf
als jeder der beiden herkömmlichen Katalysatoren (1) und
(2). Ferner sind Verbesserungen des Reinigungsverhältnisses
auch gegenüber der erfindungsgemäßen Ausgestaltung a)
erkennbar. Gemäß der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung b) ist ersichtlich, daß das vom CeO2-Pulver
(9) getragene und dispergierte La2O3 (8) dazu beiträgt,
die Hitzebeständigkeit des Katalysators zu verbessern.
Der Einfluß des Teilchendurchmessers des ZrO2-Pulvers (6)
auf das Reinigungsverhältnis von Kohlenwasserstoffen wird
in folgenden 2 Versuchen beschrieben.
Das Kohlenwasserstoff-Reinigungsverhältnis nach dem Erhitzen wird an
jedem Katalysator gemessen, und zwar am Katalysator (1),
bei dem der Teilchendurchmesser des ZrO2-Pulvers (6)
3 bis 5 µm beträgt (der durchschnittliche Teilchendurchmesser
beträgt annähernd 4 µm), am Katalysator (2), bei dem der
Teilchendurchmesser 7 bis 9 µm beträgt (der durchschnittliche
Teilchendurchmesser beträgt annähernd 8 µm) und an einem
Vergleichskatalysator.
Jeder Katalysator (1) und (2) wird gemäß der vorstehend
dargelegten erfindungsgemäßen Ausgestaltung b) hergestellt
(es wird eine Aufschlämmungsflüssigkeit verwendet, in der
das das Edelmetall tragende ZrO2-Pulver, das
das La2O3 tragende CeO2-Pulver und Aluminiumoxid vermischt
sind). Der Vergleichskatalysator wird hergestellt, indem
man eine Aufschlämmungsflüssigkeit verwendet, wobei
Aluminiumoxid zu ZrO2- und CeO2-Pulver gegeben und einheitlich
vermischt wird. Der Teilchendurchmesser des ZrO2-Pulvers
des Vergleichskatalysators beträgt 5 bis 10 µm. Jeder
Katalysator (1) und (2) sowie der Vergleichskatalysator
weisen ein Katalysatorvolumen von 24 ml, 1,4 g/l Pt und
0,6 g/l Rh auf.
Die Katalysatoren werden 50 Stunden bei 900°C an der Luft erhitzt.
Die Bedingungen bei der Durchführung des
Reinigungsversuchs sind dieselben wie diejenigen, die zu den
Meßwerten der Fig. 6 führten.
Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 7 gezeigt. Gemäß Fig. 7
wird das Reinigungsverhältnis bei den Katalysatoren (1, 2)
höher als das beim Vergleichskatalysator. Das
Reinigungsverhältnis beim Katalysator (1), bei dem der
durchschnittliche Teilchendurchmesser des ZrO2-Pulvers (6)
annähernd 4 µm beträgt, wird höher als beim Katalysator (2),
bei dem der durchschnittliche Teilchendurchmesser größer
ist.
Bei diesem Versuch werden Katalysatoren hergestellt, bei denen
der durchschnittliche Teilchendurchmesser des ZrO2-Pulvers
(6) im Bereich von ungefähr 2 bis 8 µm variiert worden ist.
Es wird die Temperatur der Katalysatoren
(Katalysatoreinlaßtemperatur) gemessen, bei der nach dem
Hitzebeständigkeitsversuch ein Reinigungsverhältnis von 50%
erreicht ist. Das Herstellungsverfahren des
Katalysators, die Erhitzungs- und die Reinigungsversuchsbedingungen
waren dieselben wie beim Versuch 1.
Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 8 gezeigt. Aus Fig. 8 geht
hervor, daß die Reinigung sogar bei vergleichsweise
niedrigen Temperaturen fortschreitet, wenn der durchschnittliche
Teilchendurchmesser des ZrO2-Pulvers (6) 4 µm oder weniger
beträgt. Es wird gefunden, daß insbesondere 3 µm
oder weniger anzustreben sind.
Dieser durch den durchschnittlichen
Teilchendurchmesser des vorstehend beschriebenen ZrO2-Pulvers
(6) hervorgerufene funktionale Effekt sollte auch bei der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung a) angewandt werden. Dieser
funktionale Effekt wird auch bei jeder der nachfolgend
beschriebenen, erfindungsgemäßen
Ausgestaltungen c) und d) angewandt.
Ein Teil der Aluminiumoxid-Überzugsschicht (10) des Katalysators
gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung c) ist
in Fig. 9 gezeigt. Der Katalysatorträger ist derselbe wie
der der Ausgestaltung a). In der Aluminiumoxid-
Überzugsschicht (10) ist Rh (5a) als die Edelmetall-
Katalysatorkomponente dispergiert enthalten, wobei das
Rh (5a) vom ZrO2-Pulver (6) getragen wird, und ebenso ist Pt (5b)
als Edelmetall-Komponente dispergiert enthalten,
wobei das Pt (5b) vom Al2O3-Pulver (11) getragen wird. Jeder
Anteil der Aluminiumoxid-Überzugsschicht (10), des Pt, Rh,
ZrO2 und CeO2 im Katalysator sowie der durchschnittliche
Teilchendurchmesser des ZrO2-Pulvers (6) ist derselbe wie
der bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung a).
Zur Herstellung des Katalysators wird zuerst eine gegebene
Rhodiumchloridlösung zu 10 g ZrO2-Pulver gegeben und gemischt,
wobei eine Aufschlämmung entsteht. Danach
wird der getrocknete Feststoff durch eine Kugelmühle zerkleinert.
Auf diese Weise wird eine Substanz, die das Rh (5a) auf dem
ZrO2-Pulver (6) trägt, erhalten. Auf ähnliche Weise werden
10 g gamma-Al2O3 mit einer Platinchloridlösung imprägniert.
Nach dem Trocknen wird zerkleinert, so daß eine Substanz,
bei der das Pt (5b) vom Al2O3-Pulver (11) getragen wird,
erhalten wird. 260 cm3 H2O und 1,6 cm3 Salpetersäure werden
zu 100 g gamma-Al2O3 und 100 g Boehmit gegeben. Das das
Rh (5a) tragende ZrO2-Pulver (6) und das das Pt (5b) tragende
Al2O3-Pulver (11) werden hinzugefügt. Nach 5stündigem Mischen
unter Rühren mit einem Homomixer wird eine
Aluminiumoxidaufschlämmung erhalten. Der Katalysatorträger
(1,0 l Cordierit) wird in die Aluminiumoxid-
Aufschlämmungsflüssigkeit getaucht und wieder herausgenommen.
Danach wird die überschüssige Aufschlämmungsflüssigkeit
durch einen Luftstrom hohen Drucks entfernt. Der Rückstand
wird 1 Stunde bei 130°C getrocknet und 1,5 Stunden bei
550°C gebacken.
Im Katalysator ist die Beziehung zwischen dem Rh (5a) und
dem ZrO2-Pulver (6) grundsätzlich dieselbe wie diejenige
in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung. Das Pt (5b)
ist auf dem Al2O3-Pulver (11) und ebenso in der
Aluminiumoxid-Überzugsschicht (10) dispergiert, wobei das
Pt (5b) vom Al2O3-Pulver (11) getragen wird. Im vorliegenden
Fall weist das Al2O3-Pulver (11) eine größere Oberfläche
auf als das ZrO2-Pulver (6), so daß die Dispergierbarkeit
des Pt (5b) entsprechend höher ist. Da bei diesem Katalysator
das Pt (5b) und das ZrO2-Pulver (6) nicht aneinander liegen,
kann der große Effekt der Verhinderung des Zusammensinterns
beim Pt (5b) nicht bewirkt werden, es ergibt sich aber eine
höhere katalytische Wirksamkeit bei niedrigeren Temperaturen
durch Verbesserungen bei der Dispergierbarkeit durch das
Al2O3-Pulver (11).
Es wird nun die katalytische Wirksamkeit und Hitzebeständigkeit
des Katalysators im Vergleich zu einem herkömmlichen
Katalysator und dem Katalysator gemäß der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung a) beschrieben.
Der herkömmliche Katalyator ist derselbe wie der bei der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung a) beschriebene
herkömmliche Katalysator. Auch sind bei den vorgenannten
zu vergleichenden drei Katalysatoren die Bedingungen
(Edelmetall-Katalysatorkomponente, ZrO2-Menge, CeO2-Menge)
dieselben wie bei der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung a). Beim Vergleichstest wird das Kohlenwasserstoff-Reinigungsverhältnis
jeweils an einem Katalysator, der
nicht einer Erhitzungsbehandlung unterworfen worden ist,
und an einem anderen Katalysator, der einer
Erhitzungsbehandlung unterworfen worden ist, gemessen. Die
Erhitzungsbedingungen und die Meßbedingungen des
Reinigungsverhältnisses sind dieselben wie die bei der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung a) beschriebenen.
Die Meßergebnisse sind in Fig. 10 gezeigt. Bei den nicht
erhitzten Katalysatoren ist kaum ein Unterschied zwischen
dem erfindungsgemäßen Katalysator a) und dem
herkömmlichen Katalysator festzustellen. Andererseits zeigt
der Katalysator gemäß der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung c) hohe Reinigung bei niedrigen Temperaturen,
verglichen mit den beiden vorherigen Katalysatoren. Es ist
ersichtlich, daß das vorliegende Pt (5b) auf dem Al2O3-Pulver
(11) in großem Maße zu den Verbesserungen der
Katalysatorwirksamkeit bei niedrigeren Temperaturen beiträgt.
Bei den Katalysatoren, die einer Hitzebehandlung unterworfen
worden sind, weist der Katalysator gemäß der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung c) ein mittleres
Reinigungsverhältnis zwischen dem erfindungsgemäßen Katalysator a)
und dem herkömmlichen Katalysator auf. Beim
erfindungsgemäßen Katalysator c) ist der Effekt des ZrO2
der Verhinderung des Sinterns des Pt (5b) schwer zu erreichen,
wodurch die Hitzebeständigkeit etwas niedriger ausfällt,
weil das Rh (5a) vom ZrO2-Pulver (6) und das Pt (5b) vom
Al2O3-Pulver (11) getragen werden. Die Hitzebeständigkeit
ist jedoch höher als beim herkömmlichen Katalysator. Beim
erfindungsgemäßen Katalysator c) können sowohl die
Hitzebeständigkeit als auch die Wirksamkeit bei niedriger
Temperatur gleichzeitig erreicht werden.
Ein Teil der Aluminiumoxid-Überzugsschicht (12) des Katalysators
gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung d) wird
in Fig. 11 gezeigt. Der Katalysatorträger ist derselbe wie
der bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung a).
Die Aluminiumoxid-Überzugsschicht (12) ist aus zwei
Schichten zusammengesetzt, d. h. einer Basisüberzugsschicht
(12a), die auf dem Katalysatorträger ausgebildet ist, und
einer Decküberzugsschicht (12b), die auf der
Basisüberzugsschicht (12a) ausgebildet ist. In der
Basisüberzugsschicht (12a) ist die
Edelmetall-Komponente (Pt, Rh) (5) dispergiert
enthalten, wobei das Edelmetall vom ZrO2-Pulver
(6) mit 4 µm oder weniger durchschnittlichem
Teilchendurchmesser getragen wird. In der
Decküberzugsschicht (12b) ist das La2O₃ (8) dispergiert
enthalten, wobei das La2O3 (8) vom CeO2-Pulver (9) getragen
wird. Die Decküberzugsschicht (12b) wird auf 21 Gew.-%,
bezogen auf den Katalysatorträger, eingestellt und die
Basisüberzugsschicht (12a) wird so eingestellt, daß die
Pt-Menge im Katalysator 1,4 g/l, die Rh-Menge 0,6 g/l und
die Basisüberzugsschicht (12a) 14 Gew.-%, bezogen auf den
Katalysatorträger, d. h. 108.0 g/l Träger, betragen. Ebenso
werden das ZrO2-Pulver (6) auf 10 Gew.-%, bezogen auf die
Basisüberzugsschicht (12a), d. h. 6,3 g/l Träger, das
CeO2-Pulver (9) auf 50 Gew.-%, bezogen auf die Kombination
von Basisüberzugsschicht (12a) und Decküberzugsschicht
(12b), d. h. 85,6 g/l Träger, und das La2O3 (8) auf 1,5 Gew.-%, bezogen auf die Decküberzugsschicht (12b), d. h.
1,6 g/l Träger, eingestellt.
Hinsichtlich der Mengenbereiche einer jeden Komponente
wird angestrebt, daß die Menge der Basisüberzugsschicht
58 bis 68 g/l Träger, die Menge des ZrO2-Pulvers 3,2 g
bis 9,5 g, die Menge des Decküberzugs 100 bis 115 g, die
Menge des CeO2-Pulvers 81 bis 91 g, und das La2O3 0,5 bis
2,1 g betragen.
Zur Herstellung des vorstehenden Katalysators wird zuerst
eine Lösung von Platinchlorid und Rhodiumchlorid in 20 g
ZrO2-Pulver gegeben, um es zu vermischen und zu imprägnieren.
Nach Aufschlämmung und Trocknung wird der auf diese Weise
erhaltene Feststoff durch eine Kugelmühle zerkleinert.
Somit wird eine Substanz erhalten, die die
Edelmetall-Katalysatorkomponente (5) auf dem ZrO3-Pulver
(6) trägt. Dann werden 260 cm3 Wasser und 1,6 cm
Salpetersäure zu 100 g gamma-Al2O3 und 100 g Boehmit gegeben.
Ebenso wird das ZrO2-Pulver (6), das die Katalysatorkomponente
(5) trägt, zugefügt. Nach 5stündigem Vermischen unter
Rühren mit einem Homomixer wird die Aluminiumoxid-
Aufschlämmungsflüssigkeit erhalten. Der Katalysatorträger
(1,0 l Cordierit) wird mit der Aluminiumoxid-
Aufschlämmungsflüssigkeit imprägniert. Nach dem Herausnehmen
wird die überschüssige Aufschlämmungsflüssigkeit durch
einen Luftstrom hohen Drucks entfernt. Es wird bei 130°C
1 Stunde lang getrocknet und bei 550°C 1,5 Stunden lang
gebacken, um die Basisüberzugsschicht (12a) zu bilden.
Auf ähnliche Weise werden eine gegebene Menge Lanthannitrat
und Wasser zu 100 g CeO2-Pulver gegeben, und es wird
vermischt, imprägniert, getrocknet und zerkleinert, um
eine Substanz zu erhalten, die Lanthanoxid auf dem CeO2-Pulver
(9) trägt. Boehmit wird damit in einem Gewichtsverhältnis von 80 Teilen (9) zu 20 Teilen Boehmit
vermischt. Es wird Wasser
zugefügt, um ein 5stündiges Vermischen unter Rühren mit einem
Homomixer durchzuführen. Der vorherige Katalysatorträger
mit einer Basisüberzugsschicht (12a) darauf wird in die
so erhaltene Aufschlämmungsflüssigkeit getaucht und wieder
herausgenommen. Die überschüssige Aufschlämmungsflüssigkeit
wird durch einen Luftstrom hohen Drucks entfernt. Es wird
1 Stunde lang bei 130°C getrocknet und 1,5 Stunden lang bei
550°C gebacken, um eine Decküberzugsschicht (12b) zu
bilden.
Bei diesem Katalysator ist die Beziehung zwischen der
Basisüberzugsschicht (12a) und der Edelmetall-Komponente
(5) dieselbe wie diejenige beim Katalysator gemäß der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung a). In der
Decküberzugsschicht (12b) wird das Kristallwachstum des
CeO2-Pulvers (9) auf wirksame Weise durch das in Kontakt
damit befindliche La2O3 (8) verhindert. Das CeO2-Pulver
(9) ist in der Decküberzugsschicht (12b) vorgesehen, wobei
es einen Sauerstoffspeicherungseffekt ausübt und thermisch
beeinflußt wird. Das Kristallwachstum wird durch das
La2O3 (8) verhindert, so daß der Sauerstoffspeicherungseffekt
über einen langen Zeitraum ausgeübt werden kann.
Es wird die Hitzebeständigkeit dieses Katalysators im
Vergleich zu derjenigen eines Vergleichskatalysators untersucht.
Zur Herstellung dieses Vergleichskatalysators werden 240 cm³ H2O und
1,6 cm3 Salpetersäure zu 100 g gamma-Al2O3 und 100 g
Boehmit gegeben. Der Katalysatorträger (1,0 l Cordierit)
wird in die Aluminiumoxid-Aufschlämmungsflüssigkeit, die
durch 5stündiges Vermischen unter Rühren mit einem
Homomixer hergestellt wird, getaucht und wieder
herausgenommen. Die überschüssige Aufschlämmungsflüssigkeit
wird durch einen Luftstrom hohen Drucks entfernt. Es wird
1 Stunde lang bei 130°C getrocknet und 1,5 Stunden lang
bei 550°C gebacken. Ferner wird mit einer Platinchlorid- und
Rhodiumchloridlösung imprägniert, getrocknet und gebacken,
und es wird mit Zirkonnitrat imprägniert, getrocknet und
gebacken, um eine Basisüberzugsschicht herzustellen. Es
wird eine gegebene Menge Wasser in 100 g CeO2 und 20 g
Boehmit gegeben, um eine Aufschlämmungsflüssigkeit herzustellen.
Die Substanz mit der Basisüberzugsschicht darauf wird
darin eingetaucht. Es wird mit einem Luftstrom getrocknet
und anschließend gebacken. Dann wird mit Lanthannitrat
imprägniert, getrocknet und gebacken, um den Katalysator
mit einer Decküberzugsschicht darauf herzustellen.
Zum Vergleichstest werden beide Katalysatoren bei 900°C an der
Luft 50 Stunden lang erhitzt, um danach das Reinigungsverhältnis
von Kohlenwasserstoffen zu ermitteln. Die Meßbedingungen sind A/F=14,7
±0,9, 60 000 h-1 Raumgeschwindigkeit (Gasdurchflußmenge
24 l/Minute) und 24 ml Katalysatorvolumen.
Die Menge der Edelmetall-Komponente
und die anderen quantitativen
Bedingungen der beiden Katalysatoren sind gleich.
Die Meßergebnisse sind in Fig. 12 gezeigt. Der
erfindungsgemäße Katalysator weist ein höheres
Reinigungsverhältnis als der Vergleichskatalysator auf. Es
ist ersichtlich, daß die vom ZrO2-Pulver (6) getragene
Edelmetall-Komponente (5) in der
Basisüberzugsschicht (12a) und das vom CeO2-Pulver (9)
getragene La2O3 (8) in der Decküberzugsschicht (12b) zu
den Verbesserungen des Reinigungsverhältnisses beitragen.
Claims (2)
1. Katalysator zur Abgasreinigung mit einer Überzugschicht
auf einem Cordierit-Träger mit Wabenstruktur, in der Platin,
Rhodium, Zirkoniumoxid und gegebenenfalls Ceroxid in
Aluminiumoxid dispergiert sind, erhältlich durch Aufbringen
einer Platin, Rhodium, Zirkoniumoxid und gegebenenfalls
Ceroxid enthaltenden Aluminiumoxidaufschlämmung auf
den Träger, dadurch gekennzeichnet,
- a) daß Zirkoniumoxidpulver mit einer Platin- und Rhodiumchloridlösung vermischt, danach die Aufschlämmung getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Platin und Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger aufweisende Pulver sowie gegebenenfalls Cerdioxid mit Gamma-Aluminiumoxid, Boehmit, Wasser und Salpetersäure vermischt wird, daß der Träger in diese Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt und daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger abschließend getrocknet und gebacken wird, oder
- b) daß Zirkoniumoxidpulver mit einer Platin- und Rhodiumchloridlösung vermischt, danach die Aufschlämmung getrocknet und zerkleinert wird, daß Ceroxidpulver mit Lanthannitrat imprägniert, danach getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Platin und Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger aufweisende Pulver und das erhaltene Lanthanoxid auf Cerdioxid als Träger aufweisende Pulver mit Gamma-Aluminiumoxid, Boehmit, Wasser und Salpetersäure vermischt wird, daß der Träger in diese Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt und daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger abschließend getrocknet und gebacken wird, oder
- c) daß Zirkoniumoxidpulver mit einer Rhodiumchloridlösung vermischt, danach die Aufschlämmung getrocknet und zerkleinert wird, daß Gamma-Aluminiumoxidpulver mit einer Platinchloridlösung imprägniert, danach getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger aufweisende Pulver und das erhaltene Platin auf Aluminiumoxid als Träger aufweisende Pulver mit Gamma-Aluminiumoxid, Boehmit, Wasser und Salpetersäure vermischt wird, daß der Träger in diese Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt und daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger abschließend getrocknet und gebacken wird, oder
- d) daß Zirkoniumoxidpulver mit einer Platin- und Rhodiumchloridlösung vermischt, danach die Aufschlämmung getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Platin und Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger aufweisende Pulver mit Gamma-Aluminiumoxid, Boehmit, Wasser und Salpetersäure vermischt wird, daß der Träger in diese Aluminiumoxidaufschlämmung getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt, daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger danach getrocknet und gebacken wird, daß Cerdioxidpulver mit Lanthannitrat imprägniert, danach getrocknet und zerkleinert wird, daß das erhaltene Lanthanoxid auf Cerdioxid als Träger aufweisende Pulver mit Boehmit und Wasser vermischt wird, daß in diese Aluminiumoxidaufschlämmung der vorstehend mit der Platin und Rhodium auf Zirkoniumdioxid als Träger enthaltenden Aluminiumoxidaufschlämmung beschichtete, danach getrocknete und gebackene Träger getaucht, überflüssige Aufschlämmung entfernt und daß der mit der Aufschlämmung versehene Träger abschließend getrocknet und gebacken wird.
2. Verwendung des Katalysators nach Anspruch 1 zur Abgasreinigung.
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