NO324119B1

NO324119B1 - Organisk kolloidal dispersjon, og anvendelse og fremgangsmate for fremstilling derav, og brennstoff for forbrenningsmotorer.

Info

Publication number: NO324119B1
Application number: NO20020553A
Authority: NO
Inventors: Jean-Yves Chane-Ching; Gilbert Blanchard; Veronique Besse
Original assignee: Rhodia Terres Rares
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2007-08-27
Also published as: KR20020052174A; US20060005465A1; EP1210172A1; FR2797199B1; CN100413574C; CA2387243A1; ATE261762T1; FR2797199A1; CN1374882A; ES2218213T3; JP3723770B2; JP2003506529A; NO20020553L; MXPA02001165A; RU2242275C2; DE60009089D1; BR0012982A; NO20020553D0; DE60009089T2; CA2387243C

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en organisk kolloidal dispersjon som omfatter hovedsakelig individuelle og monokrystallinske partikler av minst en forbindelse basert på minst ett sjeldent jordmetall, og en fremgangsmåte for fremstilling av denne dispersjonen. Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av denne dispersjonen som et gassoljeadditiv for forbrenningsmotorer. Oppfinnelsen vedrører videre brennstoff for forbrenningsmotorer, oppnådd ved å blande denne dispersjonen med et vanlig brennstoff.

Under forbrenning av gassolje i en dieselmotor har karbonholdige produkter en tendens til å danne sot, som er kjent for å være skadelig både for miljøet og helsen. Teknikker for å redusere emisjon av slike karbonholdige partikler, i det etterfølgende betegnet "sot", har lenge vært gjenstand for forskning.

Slik forskning ledsages av kravet om at emisjonen av karbon-monoksyd og toksisk og mutagen gass slik som oksyder av nitrogen ikke må øke.

Mange løsninger for å redusere slik karbonholdige emisjoner er blitt foreslått.

En løsning som ville være tilfredsstillende består i å inn-føre katalysatorer i soten for å tillate hyppig selvtenning av soten samlet på et filter. I dette henseendet må soten ha en tilstrekkelig lav selvtenningstemperatur som ofte oppnås under normal drift av motoren.

Det er blitt observert at kolloidale dispersjoner av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller kan utgjøre et.godt element for å redusere selvtenningstemperaturen til sot.

For å anvendes på en konvensjonell måte og å tilfredsstille industrielle krav, bør de kolloidale dispersjoner ha god dispergeringsevne i det medium som de innføres i, høy stabilitet over tid og høy katalytisk aktivitet ved en relativt lav konsentrasjon.

Kjente kolloidale dispersjoner tilfredsstiller ikke alltid alle disse kriteriene. De kan for eksempel ha god disperger-barhet men ikke tilstrekkelig stabilitet, eller god stabilitet men den katalytiske aktivitet krever konsentrasjoner som er for høye til å være av økonomisk interesse.

FR 2 681 534 beskriver konsentrerte kolloidale dispersjoner av mono-krytallinske ikke-aggregerte partikler i et løsnings-middel. FR 2 741 2 81 beskriver en fremgangsmåte for å fremstille en kolloidal dispersjon for fjerning av sot.

Hovedmålet for oppfinnelsen er å tilveiebringe kolloidale dispersjoner som har en stabilitet over tid og økt katalytisk aktivitet ved relativt lave konsentrasjoner.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en organisk kolloidal dispersjon som omfatter partikler av minst en forbindelse basert på minst ett sjeldent jordmetall og hvori minst 90% av partiklene er individuelle og monokrystallinske, minst en syre og minst ett fortynningsmiddel.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av de nevnte dispersjoner hvori partikler av minst en forbindelse av minst ett sjeldent jordmetall syntetiseres i en vandig fase og deretter overføres i en organisk fase.

Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av de nevnte dispersjoner som et gassoljeadditiv for forbrenningsmotorer.

En fordel ved de kolloidale dispersjoner i henhold til oppfinnelsen er at de utgjøres av hovedsakelig monokrystallinske partikler som resulterer i dannelsen av stabile dispersjoner.

Dispersjonene i henhold til oppfinnelsen har en ytterligere

fordel, nemlig en fin partikkelstørrelse med en.smal størrel-sesfordeling. Denne kornstørrelsen bidrar blant annet til en betydelig forbedring i stabiliteten til dispersjonene.

Denne stabiliteten betyr ikke kun når den kolloidale dispersjon er konsentrert men også når den er fortynnet.

Videre tilveiebringer dispersjonene i henhold til oppfinnelsen god dispergeringsevne i det medium som de innføres i.

Ytterligere egenskaper, detaljer og fordeler ved oppfinnelsen vil gå klart frem fra den etterfølgende beskrivelse og illu-strerende eksempler og figurer.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en organisk kolloidal dispersjon omfattende: • partikler av minst en forbindelse basert på minst ett sjeldent jordmetall,

• minst en syre, og

• minst ett fortynningsmiddel,

kjennetegnet ved at minst 90% av partiklene er individuelle og monokrystallinske.

De følgende definisjoner anvendes i beskrivelsen:

Uttrykket "kolloidal dispersjon av en forbindelse basert på et sjeldent jordmetall" betyr et hvilket som helst system som utføres av fine faste partikler med kolloidale dimensjoner basert på den nevnte forbindelse, i suspensjon i en væske-fase, i det de nevnte partikler eventuelt også inneholder resterende mengder av bundne -eller adsorberte ioner slik som nitrater, acetater, eitrater eller ammoniumioner. Det skal anføres at i slike dispersjoner kan det sjeldne jordmetall være enten fullstendig i form av et kolloid eller samtidig i form av ioner og i form av kolloider.

Innenfor oppfinnelsens sammenheng betyr uttrykket "monokrystallinske" partikler partikler som er individuelle og ut-gjøres av et enkelt krystalitt (eller i det minste fremtrer som å utgjøres av et enkelt krystalitt) når dispersjonen undersøkes ved hjelp av TEM (transmisjonselektronmikroskopi med høy oppløsning).

Det er også mulig å anvende teknikken med cryo-TEM til å be-stemme tilstanden av aggregasjon av elementærpartiklene. Det gjør det mulig å anvende transmisjonselektronmikroskopi (TEM) på prøver som holdes frosne i sitt naturlige medium, som er enten vann eller organiske fortynningsmidler slik som aroma-tiske eller alifatiske løsningsmidler, for eksempel Solvesso eller Isopar, eller visse alkoholer slik som etanol.

Frysing utføres på tynne filmer som er omtrent 50 x 100 nm tykke enten i flytende etan for vandige prøver eller i flytende nitrogen for andre.

Cryo-TEM bevarer tilstanden av dispersjon av partiklene og er representative for den tilstanden i det faktiske medium.

Uttrykket "sjeldent jordmetall" betyr elementer fra gruppen som utgjøres av yttrium, scandium, og elementer fra det periodiske system med atomnummere i området 57 til 71. Det periodiske system referert til i beskrivelsen er det som er publisert i "Supplement au Bulletin Chimique de France", no 1 (Januar 1966) .

Hva angår det sjeldne jordmetall, kan dette mer spesielt velges fra cerium, lantan, yttrium, neodym, gadolinium og praseodym. Foretrukket velges det sjeldne jordmetall fra cerium, lantan, yttrium og praseodym.

Som angitt ovenfor omfatter de kolloidale dispersjoner i henhold til oppfinnelsen minst en forbindelse basert på minst ett sjeldent jordmetall. Den nevnte forbindelse kan således være basert på to eller flere sjeldne jordmetaller som kan være like eller forskjellige.

I tilfellet med en forbindelse basert på minst to sjeldne jordmetaller, som kan være like eller forskjellige, kan de nevnte sjeldne jordmetaller ha forskjellige oksydasjonstall. Oksydasjonstallet til sjeldne jordmetaller er generelt lik eller i området +3 til +4.

T

I en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen kan de kolloidale dispersjoner også omfatte minst ett annet element(E) valgt fra gruppene IIA, IVA, VIIA, IB, IIB, UIB og IVB i det periodiske system.

De følgende kan mer spesielt nevnes i dette henseendet: jern, kobber, strontium, zirkonium, titan, gallium, palladium og mangan.

Hva angår de respektive forhold av elementene i sammensetnin-gén av forbindelsen eller forbindelsene nevnt ovenfor, i tilfellet med tilstedeværelse av minst ett sjeldent jordmetall med minst ett element (E), er forholdet av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller foretrukket minst 10 mol%, mer spesielt minst 2 0 mol% og enda mer spesielt minst 50 mol% med hensyn til det totale antall mol av det sjeldne jordmetall eller de sjeldne jordmetaller og elementet eller elementene (E), uttrykt som oksyd.

Sammensetningen av den nevnte forbindelse eller de nevnte forbindelser suppleres med ett eller flere elementer (E) ved 100 mol% med hensyn til det totale antall mol av det sjeldne jordmetall eller de sjeldne jordmetaller og elementet eller elementene (E), uttrykt som oksyd.

Som tidligere nevnt har partiklene i dispersjonene i henhold til oppfinnelsen en fin kornstørrelse med en smal størrelses-fordeling. De kan ha en d50 i området 1 til 5 nm, foretrukket i området 2 til 3 nm.

I den foreliggende beskrivelse refereres kornstørrelsesegen-skapene vanligvis til som av typen d^, hvor n er et tall fra 1 til 99. Denne betegnelsen angir den partikkelstørrelse for hvilken størrelsen av n% med hensyn til antall av de nevnte partikler er lik den størrelsen eller lavere. Som et eksempel betyr en d50 på 3 nanometer at størrelsen av 5 0% med hensyn til antall av partiklene er 3 nanometer eller mindre. Kornstørrelsen bestemmes ved transmisjonselektronmikroskopi (TEM) på en konvensjonell måte, ved anvendelse av en prøve som var blitt tørket på en karbonmembran båret på et kobber-gitter.

Denne fremstillingsteknikken er foretrukket siden den til-later mer nøyaktig måling av partikkelstørrelsen. De soner som velges for målingene er slike med en dispersjonstilstand som ligner på den observert med cryo-TEM.

I tillegg til partiklene nevnt ovenfor, omfatter den organiske kolloidale dispersjon i henhold til oppfinnelsen minst en syre, fordelaktig en amfifilisk syre. Syren inneholder 10 til 50 karbonatomer, foretrukket 15 til 25 karbonatomer.

Disse syrene kan være lineære eller forgrenede. De kan være aryl-, alifatiske eller arylalifatiske syrer, som eventuelt bærer andre funksjoner forutsatt at disse funksjonene er stabile i de medier som dispersjonene i henhold til den foreliggende oppfinnelse skal anvendes i. Som et eksempel kan det anvendes alifatiske karboksylsyrer, alifatiske sulfonsyrer, alifatiske fosfonsyrer, alkylarylsulfonsyrer og alkylaryl-fosfonsyrer, enten naturlige eller syntetiske. Det er klart at det er mulig å anvende en blanding av syrer.

Eksempler som kan anføres er de følgende fettsyrer: tallolje, soyaolje, talg, linfrøolje, oleinsyre, linolsyre, stearinsyre og dens isomerer, pelargonsyre, kaprinsyre, laurinsyre, myristinsyre, dodecylbenzensulfonsyre, 2-etylheksansyre, naftensyre, heksansyre, toluensulfonsyre, toluenfosfonsyre, laurylsulfonsyre, laurylfosfonsyre, palmitylsulfonsyre og' palmitylfosfonsyre.

Innen den foreliggende oppfinnelses sammenheng kan uttrykket "amfifilisk syre" også betegne andre amfifiliske syrer slik som polyoksyetylenerte alkyleterfosfater. Disse er fosfater med formel: eller polyoksyetylenerte dialkylfosfater med formel:

hvori:

R<1>, R<2> og R<3>, som kan være like eller forskjellige,

representerer et lineært eller forgrenet alkylradikal, særlig inneholdende 2 til 2 0 karbonatomer; et fenyl-radikal; et alkylarylradikal, mer spesielt et alkyl-fenylradikal, særlig med en alkylkjede inneholdende 8 til 12 karbonatomer; eller et arylalkylradikal, mer

spesielt et fenylarylradikal,

n representerer antallet etylenoksydenheter, for

eksempel 0 til 12,

M representerer et hydrogen-, natrium- eller kaliumatom.

Radikalet R<1> kan særlig være et heksyl-, oktyl-, decyl-, dodecyl-, oleyl- eller nonylfenylradikal.

Eksempler på denne typen amfifilisk forbindelse er slike som selges under handelsnavnene Lubrophos og Rhodafac solgt av Rhodia, særlig de følgende produkter: Rhodafac RA 600, polyoksyetylen(C8-C10) alkylfosfatetere, Rhodafac RA 710, eller RS410 polyoksyetylentridecylfos- fateter,

Rhodafac PA 35, polyoksyetylenoleocetylfosfateter, Rhodafac PA 17, polyoksyetylennonylfenylfosfateter, Rhodafac RE 610, polyoksyetylen (forgrenet) nonylfosfat-eter.

De kolloidale dispersjoner i henhold til oppfinnelsen omfatter også minst ett fortynningsmiddel. Fortynningsmiddelet vil velges under hensyntagen til den anvendte syre, oppvarm-ingstemperaturen og sluttanvendelsen av den kolloidale dispersjon.

Fortynningsmiddelet kan være et apolart hydrokarbon. Eksempler som kan anføres er alifatiske hydrokarboner slik som hek-san, heptan, oktan, nonan, inerte cykloalifatiske hydrokarboner slik som cykloheksan, cyklopentan, cykloheptan, aroma-tiske hydrokarboner slik som benzen, toluen, etylbenzen, xylener og flytende naftener. Ytterligere egnede substanser er petroleumfraksjoner av typen Isopar eller Solvesso (regi-strert varemerke fra EXXON), særlig Solvesso 100, som hovedsakelig inneholder en blanding av metyletyl- og trimetylben-zen, Solvesso 150, som omfatter en blanding av alkylbenzener, særlig dimetylbenzen og tetrametylbenzen, og Isopar, som hovedsakelig inneholder iso- og cykloparaffiniske C1± og C12 hydrokarboner.

Det er også mulig å anvende klorerte hydrokarboner slik som klor- eller diklorbenzen, klortoluen. Etere og alifatiske og cykloalifatiske ketoner, slik som diisopropyleter, dibutyl-eter, metylisobutylketon, diisobutylketon, mesityloksyd kan også anvendes.

Fortynningsmiddelet kan anvendes alene eller i form av en blanding av fortynningsmidler.

Forholdet av syre og fortynningsmiddel med hensyn til forbindelsen av sjeldent jordmetall innstilles slik at det oppnås en stabil dispersjon. Det er klart at når dispersjonen inneholder et element (E) som nevnt ovenfor i tillegg til det sjeldne jordmetall eller de sjeldne jordmetaller, vil forholdet av syre og fortynningsmiddel innstilles med hensyn til det totale sjeldne jordmetall eller sjeldne jordmetaller og element eller elementer som er tilstede.

Konsentrasjonen av forbindelse eller forbindelser av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller i dispersjonene i henhold til-oppfinnelsen kan være opp til 40 vekt% av oksyd eller oksyder av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller med hensyn til den totale vekt av dispersjonen.

I den spesielle utførelsesform i henhold til oppfinnelsen hvori minst ett element (E) også er tilstede, kan konsentrasjonen av forbindelse eller forbindelser av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller og element eller elementer (E) være opp til 40 vekt% av oksyd eller oksyder av.sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller og element eller elementer (E) med hensyn til den totale vekt av dispersjonen. Denne konsentrasjonen er foretrukket i området 1 vekt% til 32 vekt% av oksyd eller oksyder av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller og element eller elementer (E) med hensyn til den totale vekt av dispersjonen.

I en utførelsesform er den kolloidale dispersjon i henhold til oppfinnelsen oppnådd ved en fremgangsmåte som omfatter de følgende trinn: a) å fremstille en vandig blanding omfattende minst ett oppløselig salt av elementet eller elementene som danner

en del av sammensetningen av partiklene som skal oppnås,

b) å bringe den vandige blandingen fra trinn a) i kontakt med et basisk medium til å danne en reaksjonsblanding

med en pH som opprettholdes ved en basisk pH til å danne et presipitat eller en vandig kolloidal dispersjon ved slutten av reaksjonen,

c) å bringe enten den vandige kolloidale dispersjon direkte avledet fra trinn b) eller presipitatet i sin fuktige

form avledet fra trinn b) eller eventuelt redispergert i en vandig suspensjon, i kontakt med minst en syre og et fortynningsmiddel, til å oppnå en organisk kolloidal dispersjon, idet syren er en amfifilisk fettsyre valgt fra talloje, soyaolje, talg, linfrøolje, oleinsyre, linolsyre, stearinsyre og dens isomerer, pelargonsyre," kaprinsyre, laurinsyre, myristinsyre,

dodecylbenzensulfonsyre, 2-etylheksansyre, naftensyre,

heksansyre, toluensulfonsyre, toluenfosfonsyre, laurylsulfonsyre, laurylfosfonsyre, palmitylsulfonsyre og palmitylfosfonsyre.

Dispersjonene i henhold til oppfinnelsen har fremragende stabilitet. Ingen bunnfelling observeres etter flere måneder eller til og med år.

Den foreliggende oppfinnelse omfatter også en fremgangsmåte for fremstilling av de nevnte dispersjoner.

I denne fremgangsmåten syntetiseres partiklene i en vandig fase og overføres deretter i en organisk fase, fordelaktig uten noe tørketrinn.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således også en fremgangsmåte for fremstilling av en dispersjon i henhold til oppfinnelsen, kjennetegnet ved at den omfatter de følgende trinn: a) å fremstille en vandig blanding omfattende minst ett oppløselig salt, foretrukket et acetat og/eller et

nitrat, av elementet eller elementene som danner en del av sammensetningen av partiklene som skal oppnås,

med en pH som opprettholdes ved en basisk pH til å danne et presipitat eller en vandig kolloidal dispersjon ved

slutten av reaksjonen,

c) å bringe enten den vandige kolloidale dispersjon direkte avledet fra trinn b), eller presipitatet i sin fuktige

form avledet fra trinn b) eller eventuelt redispergert i en vandig suspensjon, i kontakt med minst en syre og et fortynningsmiddel til å oppnå en organisk kolloidal dispersjon.

Det første trinnet av fremgangsmåten (trinn a)) består i å fremstille en vandig blanding, normalt i form av. en oppløs-ning eller dispersjon, av elementet eller elementene som danner sammensetningen av partikler som skal oppnås. Denne blandingen omfatter minst ett oppløselig salt, foretrukket et acetat og/eller et nitrat av sjeldent jordmetall, og eventuelt minst ett salt av element (E) valgt fra gruppene IIA, IVA, VHA, VIII, IB, HB, UIB og IVB i det periodiske system.

Det neste trinnet (trinn b)) består i å bringe den ovennevnte vandige blanding i kontakt med et basisk medium. Uttrykket "basisk medium" betyr et hvilket som helst medium med en pH på mer en 7. Det basiske medium er normalt en vandig oppløs-ning inneholdende en base. Substanser av hydroksyd-type kan særlig anvendes som basen. Alkalimetall- eller jordalkali-metallhydroksyder kan anføres. Det er også mulig å anvende sekundære, tertiære eller kvarternære aminer. Aminer og ammoniakk er imidlertid foretrukket siden de reduserer risi-koen for forurensning av alkalimetall- eller jordalkali-metall-kationer. Urea kan også nevnes.

Den ovennevnte blanding og det basiske medium bringes i kontakt under betingelser slik at pH i den dannede reaksjonsblanding forblir basisk og konstant. pH i reaksjonsblandin-gen opprettholdes i en utførelsesform ved en verdi på minst 7, mer spesielt minst 7,5, enda mer spesielt i området 7,5 til 10,5.

Den vandige blanding og det basiske medium bringes i kontakt ved å innføre blandingen i det basiske medium. Det er mulig å bringe dem i kontakt under kontinuerlige betingelser, idet pH-kriteriet tilfredsstilles ved innstilling av de respektive strømningshastighetene av blandingen og det basiske medium.

I en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen er det mulig å arbeide" under betingelser slik at under kontakt av blandingen med det basiske medium så holdes pH i den dannede reaksjonsblanding konstant. Slike betingelser kan oppnås ved å tilsette en supplerende mengde av base til den dannede reaksjonsblanding når blandingen innføres i det basiske medium. Kontakt utføres normalt ved omgivelsestemperatur. Denne kontakten kan fordelaktig bevirkes i en atmosfære av luft eller nitrogen eller en nitrogen-luft-blanding.

Ved slutten av reaksjonen utvinnes et presipitat eller en vandig kolloidal dispersjon.

Når et presipitat oppnås, er det eventuelt mulig å separere dette presipitatet fra modervæsken ved filtrering, sentrifugering eller hvilket eller hvilke som helst egnede separa-sjonsmidler som er kjent for fagpersonen. Presipitatet vil fordelaktig være fuktig. Det separerte produkt kan vaskes.

I resten av fremgangsmåten kan presipitatet anvendes som det er, eller eventuelt etter at det igjen tas opp i en vandig suspensjon.

Den vandige kolloidale dispersjon direkte oppnådd fra trinn b), presipitatet separert fra modervæskene i sin fuktige form, eller presipitatet tatt opp igjen i en vandig suspensjon, bringes deretter i kontakt med minst en syre og et fortynningsmiddel, som definert ovenfor (trinn c)).

Konsentrasjonen av totale oksyder (oksyder av sjeldne jordmetaller og element (E)) i den vandige kolloidale dispersjon anvendt i trinn c) kan være i området 20 g/l til 300 g/l, foretrukket i området 50 g/l til 150 g/l.

Når i trinn c) presipitatet anvendes i sin fuktige form, kan forholdet av oksyder av det nevnte presipitat være i området 10 vekt% til 50 vekt% med hensyn til massen av fuktig presipitat . Prosentsatser av totale oksyder kan bestemmes ved glødetap, for eksempel ved kalsinering ved 1000°C.

For å oppnå en organisk kolloidal dispersjon i trinn c), bringes enten den vandige kolloidale dispersjon i henhold til trinn b) eller presipitatet, eventuelt redispergert, i kontakt med minst en syre og et fortynningsmiddel. Den mengde syre som skal innlemmes kan defineres ved molforholdet r:

r= antall mol av syre

antall mol av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller

Molforholdet kan være i området 0,2 til 0,8, foretrukket i området 0,3 til 0,6.

Mengden av fortynningsmiddel som skal innlemmes justeres til å oppnå en konsentrasjon av totale oksyder som nevnt ovenfor.

Ved dette trinn kan det være fordelaktig å tilsette til den organiske fasen et aktivatormiddel hvis funksjon er å akselerere overføring av partikler av forbindelsen eller forbindelsene fra den vandige fasen til den organiske fasen og å forbedre stabiliteten til de oppnådde organiske kolloidale dispersjoner.

Aktivatormiddelet kan være en forbindelse med en alkoholfunk-sjon, mer spesielt lineære eller forgrenede alifatiske alkoholer inneholdende 6 til 12 karbonatomer. Spesifikke eksempler som kan anføres er 2-etylheksanol, dekanol, dodekanol og blandinger derav.

Forholdet av det nevnte middel er ikke kritisk og kan variere innenfor vide grenser. Et forhold i området 2 vekt% til 15 vekt% er imidlertid generelt svært egnet.

Rekkefølgen for innføring av de reaktive elementer er uten betydning. Den vandige kolloidale dispersjon, syre, fortynningsmiddel og valgfritt aktivatormiddel kan blandes samtidig. Det er også mulig å forblande syre, fortynningsmiddelet og valgfritt aktivatormiddel.

Den vandige kolloidale dispersjon og organiske fase kan bringes i kontakt i en reaktor som er i en atmosfære av luft, nitrogen eller en luft-nitrogen-blanding.

Mens kontakt mellom den vandige kolloidale dispersjon og den organiske fase kan utføres ved omgivelsestemperatur, omtrent 20°C, er temperaturen foretrukket i området 60°C til 150°C, fordelaktig i området 80°C til 140°C.

I visse tilfeller, på grunn av flyktigheten av fortynningsmiddelet, kan dampene kondenseres ved avkjøling til en tempe-' råtur under sitt kokepunkt.

Den resulterende reaksjonsblanding (blanding av den vandige kolloidale dispersjon, syre, fortynningsmiddel og valgfritt aktivatormiddel). omrøres gjennom hele oppvarmingsperioden, idet denne perioden kan variere.

Når oppvarmingen stanses observeres to faser: en organisk fase inneholdende den kolloidale dispersjon, og en resterende vandig fase.

Enkelte ganger kan en tredje emulsjonsfase observeres.

Den organiske fasen og den vandige fase separeres deretter ved anvendelse av konvensjonelle separasjonsteknikker: dekantering, sentrifugering.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse oppnås organiske kolloidale dispersjoner med de egenskaper som er angitt ovenfor .

De organiske kolloidale dispersjoner beskrevet ovenfor kan anvendes som et gassoljeadditiv for forbrenningsmotorer, mer spesielt som et additiv for gassoljer for dieselmotorer.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således også anvendelse av en kolloidal dispersjon i henhold til oppfinnelsen som et gassoljeadditiv for forbrenningsmotorer.

De kan også anvendes som forbrenningshjelpemidler i brennstoffer eller flytende brennstoffer for energigeneratorer slik som eksplosjonsmotorer, oljebrennere i boliger eller reaksjonsmotorer.

Til sist vedrører den foreliggende oppfinnelse brennstoff for forbrenningsmotorer, kjennetegnet ved at det er oppnådd ved å blande en organisk kolloidal dispersjon i samsvar med oppfinnelsen med et vanlig brennstoff.

De etterfølgende eksempler og figurer gis som illustrasjon.

FIGURER

Figur 1: Fotografi oppnådd ved TEM av en organisk kolloidal dispersjon av Ce02 i samsvar med oppfinnelsen, fremstilt som beskrevet i eksempel 1. Figur 2: Fotografi oppnådd ved TEM av en organisk kolloidal dispersjon av Ce02 ifølge teknikkens stilling, fremstilt som beskrevet i eksempel 7.

EKSEMPLER

Eksempel 1: Fremstilling av en organisk kolloidal oppløsning av Ce02 fremstilt fra cerium(III)acetat

I dette eksempelet omfatter fremstillingen av en organisk kolloidal oppløsning av ceriumoksyd de følgende trinn:

1) fremstilling av et fast presipitat i en vandig fase,

2) overføring til en organisk fase.

1). Fremstilling av et fast presipitat i en vandig fase 1800 ml deionisert vann ble tilsatt til 279,3 g krystallinsk cerium(III)acetat (49,29% Ce02 oksyd-ekvivalenter), solgt av Rhodia Terres Rares. Det krystallinske salt ble oppløst i løpet av omtrent- 1 time med omrøring. 22,8 ml ren eddiksyre fra Prolabo ble deretter tilsatt, og volumet ble innstilt til 2000 ml. Etter homogenisering var pH av oppløsningen 4,3. Konsentrasjonen av denne cerium-(III)acetatoppløsningen var da 0,4 M med et molforhold CH3C00H/Ce(III) på 0,5.

Faststoffet ble presipitert i et kontinuerlig apparat omfattende: en reaktor på en liter tilveiebragt med en skovlerører innstilt til 400 rpm, med en lagerbeholdning av 0,5 1 basisk oppløsning (NH40H, pH 10,5) og en elektrode som styrer en pH-reguleringspumpe innstilt til en pH på .10,5,

to tilførselskolber, en inneholdende ceriumacetatoppløs-ningen beskrevet ovenfor og den andre inneholdende en 6N ammoniakkoppløsning, strømningshastigheten av ceriumace-tatoppløsningen ble innstilt ved 500 ml/t og strømnings-hastigheten av ammoniakken ble styrt til å regulere pH,

et ekstraksjonssystem (pumpe) til å innstille volumet i reaktoren til 0,5 liter og forbundet til en andre reaktor i serie med den første reaktoren,

en andre reaktor for å utvinne det dannede presipitat.

Presipitatet ble utvunnet ved sentrifugering (12 min ved 3 000 rpm). Oksydinnholdet ble bestemt ved glødetap: Ce02-innhol-det var omtrent 23%.

Presipitatet ble tatt opp i suspensjon i deionisert vann til en konsentrasjon på 5 0 g/l av Ce02.

2). Overføring i organisk fase

34 0 ml av den vandige suspensjonen beskrevet ovenfor ble inn-ført i en 2 liter reaktor med kappe og utstyrt med et termo-statstyrt bad....

En organisk fase inneholdende 13 6,1 g Isopar solgt av EXXON og 16,9 g isostearinsyre (AIS) som allerede var blitt opp-løst, ble tilsatt ved omgivelsestemperatur og med omrøring.

Omrøringshastigheten var innstilt ved 150 rpm, og reaksjonsmediet ble oppvarmet til 88°C og holdt ved denne temperaturen i 4 timer. Dannelse av en emulsjonsfase ble observert i reaktoren.

Etter separasjon i en 40 g skilletrakt ble den øyre brune organiske fase utvunnet. Denne organiske fasen ble sentrifugert ved 450 0 rpm i 10 minutter, og deretter filtrert gjennom en hydrofob membran.

Egenskaper til den organiske CeQ2 kolloidale fase Konsentrasjonen av den organiske kolloidale fase, bestemt etter avdampning av Isopar og kalsinering ved 1000°C, var 6,4% av Ce02.

Observasjon ved TEM med høy oppløsning viste at minst 90% av partiklene var monokrystallinske (figur 1).

De nevnte partikler hadde en d50 på 2,5 nm. Det ble også vist at størrelsen av 80% av partiklene var i området 1 til 4 nm.

Eksempel 2: Organisk kolloidal oppløsning av Ce02 fremstilt fra en blanding av cerium(III)acetat og cerium(IV)nitrat

Som tilfellet var i eksempel 1, omfatter fremstillingen av en organisk kolloidal oppløsning av ceriumoksyd to trinn:

1) fremstilling av et fast presipitat i en vandig fase,

2) overføring til en organisk fase.

1). Fremstilling av et fast presipitat i en vandig fase 1600 ml deionisert vann ble tilsatt til 279,3 g krystallinsk cerium(III)acetat (49,29% Ce02 oksyd-ekvivalenter), solgt av Rhodia Terres Rares. Det krystallinske salt ble oppløst i løpet av omtrent 1 time ved omrøring.

22,8 ml ren eddiksyre fra Prolabo ble deretter tilsatt.

158,1 ml konsentrert salpetersyre fra Prolabo ble tilsatt til 148 ml cerium(IV)nitratoppløsning (inneholdende 1,3 5 mol/l av Ce<4+> med et molfohold H<+>/Ce<4+> på 0,5) solgt av Rhodia Terres Rares.

Den således fremstilte cerium(IV)nitratoppløsning ble blandet med cerium(III)acetatoppløsningen ved omgivelsestemperatur. Volumet ble innstilt til 2500 ml. Den ekvivalente konsentrasjon av Ce02 var da 0,4 M.

Faststoffet ble presipitert i det kontinuerlige apparat beskrevet ovenfor, med unntak av at kolben for tilførsel av cerium(III)acetatoppløsningen inneholdt blandingen av cerium-(III)acetat og cerium(IV)nitrat beskrevet ovenfor.

Oksydinnholdet ble bestemt ved glødetap: Ce02-innholdet var omtrent 29%.

Presipitatet ble tatt opp i suspensjon i deionisert vann til en konsentrasjon på 50 g/l av Ce02.

2). Overføring i organisk fase.

340 ml av den vandige suspensjon beskrevet ovenfor ble inn-ført i en 2 liter reaktor med kappe og utstyrt med et termo-statstyrt bad.

En organisk fase inneholdende 136,1 g Isopar og 16,9 g isostearinsyre (AIS) som allerede var blitt oppløst, ble tilsatt ved omgivelsestemperatur og med omrøring.

Omrøringshastigheten var innstilt ved 150 rpm, og reaksjonsmediet ble oppvarmet til 88°C og holdt ved denne temperatur i 4 timer.

Dannelse av en emulsjonsfase ble observert i reaktoren.

Etter separasjon i en skilletrakt ble 105 g av den øvre brune organiske fase utvunnet. Denne organiske fasen ble sentrifugert ved 45 0 0 rpm i 10 minutter, og deretter filtrert gjennom en hydrofob membran.

Egenskaper av den organiske CeQ2 kolloidale fase Konsentrasjonen av den organiske kolloidale fase, bestemt etter avdampning av Isopar og kalsinering ved 10 0 0°C, var 8,9% av Ce02.

Som beskrevet i det foregående eksempel, viste observasjon ved TEM med høy oppløsning at minst 90% av partiklene var monokrystallinske. De nevnte partikler hadde en d50 på 3 nm.

Eksempel 3: Organisk kolloidal oppløsning av Ce02 fremstilt fra en blanding av cerium(III)acetat og jern(III)nitrat

Som tilfellet var i eksempel 1, omfattet fremstillingen av en organisk kolloidal oppløsning av ceriumoksyd to trinn: 1) fremstilling av et fast presipitat i en organisk fase,

2) overføring til en organisk fase.

1). Fremstilling av et fast presipitat i en vandig fase Fremstilling av jernacetatoppløsning

Det ble fremstilt en jern(III)nitratoppløsning inneholdende o,5 mol/l av Fe, dvs. 206,1 g av 98% rent Fe (N03) 3, 9H20 solgt av Prolabo, innstilt til 1 liter.

270 ml 10% NH40H ble tilsatt til jernnitratoppløsningen med omrøring, under anvendelse av en peristaltisk pumpe ved en strømningshastighet på 10 ml/min, inntil pH nådde 7.

Presipitatet ble sentrifugert ved 4500 rpm i 12 minutter, og deretter tatt opp i suspensjon til det initiale volum ved anvendelse av demineralisert vann.. Det ble omrørt i 15 minutter. Det ble tatt opp i suspensjon igjen til et ekvivalent sluttvolum.

pH av dispersjonen var 6,5. Et volum på 100 ml av 100% eddiksyre fra Prolabo ble deretter tilsatt, og pH av dispersjonen var 2,7. Prosentsatsen av oksyd, bestemt ved gløde-tap, var 2,84% av Fe203.

Fremstilling av ko- acetatoppløsning

1790 ral deionisert vann ble tilsatt til 312,6 g krystallinsk cerium(III)acetat (49,29% Ce02 oksyd-ekvivalenter), solgt av Rhodia Terres Rares. Det krystallinske salt ble oppløst i løpet av omtrent en time med omrøring. 15 g ren eddiksyre fra Prolabo og 610,5 ml av den tidligere fremstilte jernacetatoppløsning ble deretter tilsatt til ceriumacetatoppløsningen, etterfulgt av 84,7 ml deionisert vann. Det ble oppnådd 2500 ml av en oppløsning av ko-acetater med en pH på 4,6.

Faststoffet ble presipitert i det kontinuerlige apparat som er beskrevet ovenfor, med unntak av at kolben for tilførsel av cerium(III)acetatoppløsningen inneholdt blandingen av cerium(III)acetat og jern(III)acetat beskrevet ovenfor og at presipiteringen ble utført under nitrogen.

Oksydinnholdet i det presipiterte produkt ble bestemt ved glødetap (totalt oksydinnhold omtrent 16%). Presipitatet ble tatt opp i suspensjon i deionisert vann til en konsentrasjon på 50 g/l av Ge02.

2) . Overføring i organisk fase

34 0 ml av den vandige suspensjon beskrevet ovenfor ble inn-ført i en 2 liter reaktor med kappe og utstyrt med et termo-statstyrt bad.

En organiske fase inneholdende 134,1 g Isopar solgt av EXXON og 18,9 g isostearinsyre (AIS) som allerede var blitt opp-løst, ble tilsatt ved omgivelsestemperatur og med omrøring.

Omrøringshastigheten ble innstilt ved 150 rpm, og reaksjonsmediet ble oppvarmet til 88°C og holdt ved denne temperaturen i 4 timer.

Etter separasjon i en skilletrakt ble en øvre brun organisk fase utvunnet. Denne organiske fasen ble sentrifugert ved 450 0 rpm i 10 minutter, og deretter filtrert gjennom en hydrofob membran.

Egenskaper av den organiske Ce02- Fe203 kolloidale fase Konsentrasjonen av den organiske kolloidale fasen, bestemt etter avdampning av Isopar og kalsinerihg ved 1000°C, var 6,73% av totalt oksyd (0,8 Ce02 - X), 2 Fe203) .

Observasjon ved TEM med høy oppløsning viste at minst 90% av partiklene var monokrystallinske. De nevnte partikler hadde en d50 på 2,5 nm. Det ble også observert at partikkelstørrel-sen var i området 2 til 4 nm.

Eksempel 4: Organisk kolloidal oppløsning av Ce02 fremstilt: fra en blanding av cerium(III)acetat og TiOCl2

Fremstilling av en organisk kolloidal oppløsning av ceriumoksyd omfatter to trinn:

1) fremstilling av et fast presipitat i en vandig fase,

2) overføring til en organisk fase.

1) . Fremstilling av et fast presipitat i en vandig fase 20,5 ml 100% eddiksyre fra Prolabo, 1432,6 ml deionisert vann og 97,3 g TiOCl2-oppløsning (1,84 mol/kg Ti, Cl=6,63 mol/kg, d = 1,286, hvilket gir Cl/Ti = 3,6) ble tilsatt til 250,13 g hydratisert cerium(III)acetat inneholdende 49,29% Ce02-oksyd solgt av Rhodia Terres Rares.

pH av blandingen etter tilsetning av 150 ml 2M HC1 og 140 ml 3 6% konsentrert HC1 var 0,5. Volumet ble innstilt til 2 00 0 ml med 181,2 g demineralisert vann.

Faststoffet ble presipitert i et kontinuerlig apparat som er beskrevet ovenfor. Reaktoren ble tilført en lagerbeholdning av 0,5 1 deionisert vann som tidligere er innstilt til en pH på 10,5. Elektroden ble forbundet til en pH-reguleringspumpe innstilt ved en pH på 10,5.

En av de to tilførselskolbene inneholdt ceriumsaltoppløsnin-gen beskrevet ovenfor og den andre inneholdt en 6N ammoniakk-oppløsning. Strøraningshastigheten av ceriumacetatoppløsning-en ble innstilt ved 500 ml/t og strømningshastigheten av ammoniakken ble styrt til å regulere pH.

Presipitatet ble utvunnet ved sentrifugering (12 min ved 3 00 0 rpm). Oksydinnholdet ble bestemt ved glødetap: oksydinnholdet var omtrent 16,5%. Presipitatet ble tatt opp i suspensjon i deionisert vann til en konsentrasjon på 50 g/l av Ce02.

2). Overføring i organisk fase

34 0 ml av den vandige suspensjonen beskrevet ovenfor ble inn-ført i en 2 liter reaktor med kappe og utstyrt med et termo-statstyrt bad. En organisk fase inneholdende 134,1 g Isopar solgt av EXXON og 18,9 g isostearinsyre (AIS) som allerede var blitt oppløst, ble tilsatt ved omgivelsestemperatur og med omrøring.

Omrøringshastigheten ble innstilt ved 150 rpm, og reaksjonsmediet ble oppvarmet til 8 8°C og holdt ved denne temperaturen i 4 timer.

Etter at omrøringen var stanset ble det observert en øvre brun organisk fase, som ble utvunnet etter overføring og separasjon i en skilletrakt. Denne organiske fasen ble sentrifugert ved 4500 rpm i 10 minutter, og deretter filtrert gjennom en hydrofob membran.

Konsentrasjonen av den organiske kolloidale fasen, bestemt etter avdampning av Isopar og kalsinering ved 1000°C, var 6,58% uttrykt som oksydene.

Observasjon ved TEM med høy oppløsning viste at minst 90% av partiklene var monokrystallinske. De nevnte partikler hadde en d50 på 3 nm. Det ble også observert at partikkelstørrelsen var i området 2 til 4 nm.

Eksempel 5: Organisk kolloidal oppløsning av Ce02 fremstilt fra en blanding av cerium(III)acetat og ZrO(N03)2

Fremstilling av en organisk kolloidal oppløsning av ceriumoksyd omfatter to trinn: 1) fremstilling av et fast presipitat i en organisk fase,

2) overføring til en organisk fase.

1)". Fremstilling av et fast presipitat i en vandig fase 20,3 ml 100% eddiksyre fra Prolabo og 1356 ml deionisert vann ble tilsatt til 236,7 g hydratisert cerium(III)acetat inneholdende 49,29% Ce02 oksyd solgt av Rhodia Terres Rares. 150 ml konsentrert HN03 fra Prolabo og 60,3 ml ZrO (N03) 2-oppløs-ning solgt av Anan Kasei (23,32% av Zr02, og d=l,49) ble deretter tilsatt.

pH av blandingen etter omrøring var 0,5. Volumet ble innstilt til 2 000 ml med 181,2 g demineralisert vann.

Faststoffet ble presipitert i det kontinuerlige apparat som er beskrevet ovenfor. Reaktoren ble tilført en .lagerbeholdning av 0,5 1 deionisert vann som tidligere var innstilt til en pH på 10,5. Elektroden ble forbundet til en pH-reguleringspumpe innstilt ved en pH på 10,5.

De to tilførselskolbene inneholdt ceriumsaltoppløsningen beskrevet ovenfor og en 6N ammoniakkoppløsning. Strømnings-hastigheten av ceriumacetatoppløsningen ble innstilt ved 500 ml/t og strømningshastigheten av ammoniakk ble styrt til å regulere pH.

Presipitatet ble utvunnet ved sentrifugering (12 min ved 3 000 rpm). Oksydinnholdet ble bestemt ved glødetap: oksydinnholdet var omtrent 21%. Presipitatet ble tatt opp i suspensjon i deionisert vann til en konsentrasjon på 50 g/l av Ce02.

2). Overføring i organisk fase

325 ml av den vandige suspensjonen beskrevet ovenfor ble inn-ført i en 2 liter reaktor med kappe og utstyrt med et termo-statstyrt bad. En organisk fase inneholdende 165., 5 g Isopar og 17 g isostearinsyre (AIS) som allerede var blitt oppløst, ble tilsatt ved omgivelsestemperatur og med omrøring.

Etter at omrøringen var stanset ble det observert en emul-sjon. Etter separering i en skilletrakt ble en øvre brun organisk fase utvunnet. Denne organiske fasen ble sentrifugert ved 4500 rpm i 10 minutter, og deretter filtrert gjennom en hydrofob membran.

Konsentrasjonen av den organiske kolloidale fasen, bestemt etter avdampning av Isopar og kalsinering ved 10 00°C, var 7,35% uttrykt som oksydene.

Eksempel 6 (sammenligning): Organisk kolloidal dispersjon basert: på cerium-jern ifølge -teknikkens stilling

Dette eksempelet vedrører fremstillingen av en cerium-jern-forbindelse i respektive forhold på 90/10 med hensyn til oksydvekt.

Utgangsmaterialet var en jernacetatoppløsning oppnådd fra jernnitrat ved presipitering i ammoniakk ved en pH på 7, og deretter vasking av prisipitatet og oppløsning på ny i eddiksyre ved en pH på 1,5.

En 70 g/l blanding av ceriumacetat og jern i oppløsning med et 90/10 oksydforhold ble dannet. Den ble kontinuerlig rea-gert med en 4M ammoniakkoppløsning. De respektive strøm-ningshastighet av oppløsningen og ammoniakk var 24 ml/min og 36 ml/min. pH av reaksjonsmediet var 11.

Det oppnådde presipitat ble tørket med en Biichi forstøvnings-tørker med en utløpstemperatur på 110°C. 20 g Ce/Fe oksyd (90/10 oksydvekt) i den forstøvningstørkede hydratform ble tatt opp i 200 ml vann til å gi en 100 g/1 vandig kolloidal dispersjon. For å danne 100 g organisk sol, ble 10 g isostearinsyre fortynnet i 70 g Solvesso 150 til å gi et molforhold isostearinsyre/oksyd på 0,3 og en sluttkon-sentrasjon av blandet oksyd i den organiske fasen på 2 0%.

Den organiske fasen ble bragt i kontakt med den vandige fasen med forsiktig omrøring (100 rpm) og deretter ble blandingen oppvarmet under tilbakeløp (100°C til 103°C) i 4 timer.

Etter dekantering ble den organiske fasen lastet med cerium og jern filtrert gjennom et hydrofobt filter og deretter eventuelt sentrifugert ved 4500 rpm.

Konsentrasjonen av organisk kolloidal fase, bestemt etter avdampning av Solvesso og kalsinering ved 1000°C, var 19% uttrykt som oksydet.

Observasjon ved TEM med høy oppløsning kunne ikke vise at minst 90% av partiklene var monokrystallinske. Den oppnådde kolloidale dispersjon utgjøres hovedsakelig av partikler på 4 til 8 nm og noen partikler var 20 til 3 0 nm.

Eksempel 7 (sammenligning): Organisk kolloidal dispersjon ifølge teknikkens stilling

En organisk ceriumsol ble syntetisert i to trinn:

l) fremstilling av en kolloidal dispersjon av cerium i en vandig fase,

2) overføring i organisk fase.

l/ Fremstilling av en kolloidal dispersjon av cerium i en vandig fase

415 ml av en cerium(IV)nitratoppløsning (1,4 mol/l, 0,58 mol/l av fri syre, d=l,433) ble nøytralisert med 835 ml av en 0,64 mol/l ammoniakkoppløsning til å gi en sluttoppløsning inneholdende 80 g/l av forhåndsnøytralisert Ce02 med en [OH]/[Ce] på 0,5.

Oppløsningen ble deretter anbragt i en autoklav, oppvarmet til 150°C i en time og deretter holdt ved 150°C i 4 timer. Etter avkjøling ble det oppnådde hydrat filtrert og oksydinnholdet ble bestemt ved glødetap ved 1000°C. 40 g hydratisert ceriumoksyd ble tatt opp i 2 50 ml deionisert vann til å gi en vandig kolloidal dispersjon med en konsentrasjon på 160g/l.

2/ Overføring i organisk fase

For å danne 100 g av kolloidal dispersjon, ble 19,9 g isostearinsyre (AIS) fortynnet i 40,1 g Solvesso til å gi et endelig molforhold AIS/Ce på 0,3 og en endelig Ce02-konsentrasjon i den organiske fasen på 4 0%.

Den organiske fasen ble bragt f kontakt med den vandige fasen med forsiktig omrøring og deretter ble blandingen oppvarmet under tilbakeløp (100-103°C) i 15 timer.

Etter dekantering ble den organiske fasen filtrert gjennom et hydrofobt filter og deretter eventuelt sentrifugert ved 4500 rpm.

Den oppnådde kolloidale dispersjon, med en konsentrasjon på 40 vekt% av ceriumoksyd, hadde en klar sort farge.

TEM med høy oppløsning viste at partiklene ikke var monokrystallinske (figur 2), men at 80% av partiklene utgjøres av 3 eller 4 krystalliter.

Eksempel 8: Evaluering av additiver beskrevet i eksemplene 1 til 7 ved anvendelse av en testmotor

Testmotoren var som følger: en 2,4 1 Daimler-Benz 240 D dieselmotor, atmosfærisk med en manuell girkasse, ble plas-sert på en dynamometrisk benk. Eksosledningen ble utstyrt med et partikkelfilter (CORNING EX 47 5,66 x 6, 00) . Temperaturen av eksosgassene ble målt ved partikkelfilterinnløpet ved anvendelse av termoelementer. Trykkforskjellen mellom partikkelfilterinnløpet og -utløpet ble også målt.

Additivet ble tilsatt til brennstoffet til å gi en mengde på 50 ppm av metall med hensyn til det supplerte brennstoff.

Partikkelfilteret ble lastet med partikler ved å utføre 2 etterfølgende sykluser som tilsvarer syklusen beskrevet ved de 7 metoder i tabell 1.

TABELL i: "7 metoder" lastingssyklus

20

Metode Hastighet ( rpm) Lasting ( maks%) Dreiemoment ( Nm) Varighet ( min)

1 tomgang - 0 5

2 3000 10 11 10 3 3000 25 28 10 ,_

4 tomgang - 0 10

5 4300 10 10 10 6 4300 25 25 10 7 tomgang 0 5

Motorhastigheten ble innstilt slik at den tilsvarer en hastighet på 90 km/t i fjerde gir. Lastingen ved konstant motorhastighet ble deretter økt for å heve temperaturen av eksosgassene.

Trykkfallet dannet ved partikkelfilteret økte initialt på grunn av økningen i temperatur, og deretter nådde det et maksimum før det igjen falt på grunn av forbrenning av de karbonholdige materialer akkumulert.på partikkelfilteret. Det punkt (markert av dens temperatur) hvorved trykkfallet ikke lengere økte ble ansett for å være representativt for regenerasjonspunktet for partikkelfilteret ved additivet.

En test utført uten noe additiv i brennstoffet ga referanse-verdien.

Testmotorresultater oppnådd med additiver beskrevet i eksemplene 1 til 7

Resultatene oppnådd ved anvendelse av testmotoren med additi-vene i henhold til oppfinnelsen og dem i henhold til teknikkens stilling viser at regenerasjonstemperaturen til et partikkelfilter reduseres betydelig når de akkumulerte partikler er blitt generert fra et brennstoff supplert med en organisk dispersjon i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Det kan også konkluderes at for den samme dose av additiv (50 ppm metall med hensyn- til det supplerte brennstoff) yter dis-pers j onene i henhold til den foreliggende oppfinnelse bedre.

Claims

1. Organisk kolloidal dispersjon omfattende: partikler av minst en forbindelse basert på minst ett sjeldent jordmetall, minst en syre, og minst ett fortynningsmiddel,karakterisert ved at minst 90% av partiklene er individuelle og monokrystallinske.

2. Kolloidal dispersjon som angitt i krav 1, karakterisert ved at det sjeldne jordmetall er valgt fra cerium, lantan, yttrium, neodym, gadolinium og praseodym.

3.. Kolloidal dispersjon som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at forbindelsen er basert på minst to sjeldne jordmetaller, som kan være like eller forskjellige, idet de sjeldne jordmetaller har forskjellige oksydasjonstall.

4. Kolloidal dispersjon Som angitt i ett av kravene 1 til 3, karakterisert ved at den omfatter minst ett ytterligere element (E) valgt fra gruppene HA, IVA, VHA, IB, HB, IIIB og IVB i det periodiske system.

5. Kolloidal dispersjon som angitt i krav 4, karakterisert ved at elementet (E) er valgt fra jern, kobber, strontium, zirkonium, titan, gallium, palladium og mangan.

6. Kolloidal dispersjon som angitt i krav- 4 eller 5, karakterisert ved at forholdet av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller foretrukket er minst 10 mol%, mer spesielt minst 2 0 moll og enda mer spesielt minst 5 0 mol% med hensyn til det totale antall mol av det sjeldne jordmetall eller de sjeldne jordmetaller og elementet eller elementene (E) uttrykt som oksyd.

7. Kolloidal dispersjon som angitt i ett av kravene 1 til 6, karakterisert ved at partiklene har en d50 i området 1 til 5 nm, foretrukket i området 2 til 3 nm.

8. Dispersjon som angitt i ett av kravene 1 til 7, karakterisert ved at syren eller syrene fordelaktig er amfifiliske.

9. Kolloidal dispersjon som angitt i krav 8, karakterisert ved at syren er valgt fra tallolje, soyaolje, talg, linfrøolje, oleinsyre, linolsyre, pelargonsyre, kaprinsyre, laurinsyre, myristinsyre, dodecylbenzensulfonsyre, 2-etylheksansyre, naftensyre, heksansyre, toluensulfonsyre, toluenfosfonsyre, laurylsulfonsyre, laurylfosfonsyre, palmitylsulfonsyre og palmitylfosfonsyre.

10. Kolloidal dispersjon som angitt i krav 8, karakterisert ved at syren er stearinsyre og dens isomerer.

11. Kolloidal dispersjon som angitt i krav 8, karakterisert ved at de amfifiliske syrer er polyoksyetylenerte alkyleterfosfater.

12. Kolloidal dispersjon som angitt i ett av kravene 1 til 11, karakterisert ved at fortynningsmiddelet er et apolart hydrokarbon.

13. Kolloidal dispersjon som angitt i ett av kravene 1 til 3 og 7 til 12, karakterisert ved at den har en konsentrasjon av forbindelse eller forbindelser av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller på opptil 40 vekt% av oksydet eller oksydene av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller med hensyn til den totale vekt av dispersjonen.

14. Kolloidal dispersjon som angitt i ett av kravene 4 til 12, karakterisert ved at den har en konsentrasjon av forbindelse eller forbindelser av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller og element eller elementer (E) på opptil 40 vekt%, foretrukket i området 1 vekt% til 32 vekt% av oksydet eller oksydene av sjeldent jordmetall eller sjeldne jordmetaller og elementet eller elementene (E) med hensyn til den totale vekt av dispersjonen.

15. Kolloidal dispersjon som angitt i krav 1, karakterisert ved at den er oppnådd ved en fremgangsmåte som omfatter de følgende trinn: a) å fremstille en vandig blanding omfattende minst ett oppløselig salt av elementet eller elementene som danner en del av sammensetningen av partiklene som skal oppnås, b) å bringe den vandige blandingen fra trinn a) i kontakt med et basisk medium til å danne en reaksjonsblanding med en pH som opprettholdes ved en basisk pH til å danne et presipitat eller en vandig kolloidal dispersjon ved slutten av reaksjonen, c) å bringe enten den vandige kolloidale dispersjon direkte avledet fra trinn b) eller presipitatet i sin fuktige form avledet,fra trinn b) eller eventuelt redispergert i en vandig suspensjon, i kontakt med minst en syre og et fortynningsmiddel, til å oppnå en organisk kolloidal dispersjon, idet syren er en amfifilisk fettsyre valgt fra talloje, soyaolje, talg, linfrøolje, oleinsyre, linolsyre, stearinsyre og dens isomerer, pelargonsyre, kaprinsyre, laurinsyre, myristinsyre, dodecylbenzensulfonsyre, 2-etylheksansyre, naftensyre, heksansyre, toluensulfonsyre, toluenfosfonsyre, laurylsul.f onsyre, laurylf osf onsyre, palmitylsulf onsyre og palmitylfosfonsyre.

16. Fremgangsmåte for fremstilling av en dispersjon som angitt i ett av kravene 1 til 15, karakterisert ved at den omfatter de følgende trinn: a) å fremstille en vandig blanding omfattende minst ett oppløselig salt, foretrukket et acetat og/eller et nitrat, av elementet eller elementene som danner en del av sammensetningen av partiklene som skal oppnås, b) å bringe den vandige blandingen fra trinn a) i kontakt med et basisk medium til å danne en reaksjonsblanding med en pH som opprettholdes ved en basisk pH til å danne et presipitat eller en vandig kolloidal dispersjon ved slutten av reaksjonen, c) å bringe enten den vandige kolloidale dispersjon direkte avledet fra trinn b), eller presipitatet•i sin fuktige form avledet fra trinn b) eller eventuelt redispergert i en vandig suspensjon, i kontakt med minst en syre og et fortynningsmiddel til å oppnå en organisk kolloidal dispersjon.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, karakterisert ved at i trinn b) er det basiske medium en ammoniakkoppløsning.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 16 eller 17, karakterisert ved at pH av reaksjonsblan-dingen opprettholdes ved en verdi på minst 7, mer spesielt minst 7,5 og enda mer spesielt i området 7,5 til 10,5.

19. Anvendelse av en kolloidal dispersjon som angitt i ett av kravene 1 til 15 som et gassoljeadditiv for forbrenningsmotorer .

20. Brennstoff for forbrenningsmotorer, karakterisert ved at det er oppnådd ved å blande en kolloidal dispersjon i samsvar med ett av kravene 1 til 15 med et vanlig brennstoff.