202425. lajstromszámú szabadalom • Eljárás belsőégésű motorok kipufogógázaiban lévő szén-monoxid, szénhidrogének és nitrogén-oxid egyidejű átalakítására alkalmas ródiummentes katalizátorok előállítására
7 8 HU 202425 B hidrogén-(hexakloro-platinát) formájában és 0,29 g ródiumot ródium(III(-nitrát formájában. 8. példa A 6. és 7. példák szerint előállított katalizátorokat egymás után levizsgáljuk egy Otto-motor kipufogógázában háromfunkciós katalizátorhatásukra. A vizsgálati körülmények a 6. példában vázoltaknak megfelelők, azzal a kivétellel, hogy a dinamikus konvertálás meghatározására 0,068-as A-sávszélességet (A-Schwankung6breite) és 7300 h*1 térsebességet veszünk alapul. A vizsgálat során a következő kipufogógáz-összetételek fordulnak elő: CO 3,3-2,2 térfX HC 510-420 ppm NO* 1500-2100 ppm Oz 1,6 térfX CO2 12-13 térfX. A katalizátorok káros anyagot konvertáló hatását friss állapotban és levegőn 24 óra hosszat 950 °C-on végzett hókezelés után mérjük (erre vonatkozólag lásd a 2. táblázatot). Friss állapotban a találmány szerinti Pt/Pd-katalizátor a Pt/Rh-összehasonlitó katalizátorhoz képest dinamikus vizsgálatban összehasonlitóan magas konverziós arányt mutat. Az indítási viselkedésben (Anspringverhalten) szén-monoxidra és szénhidrogénekre vonatkozólag elónyei (alacsonyabb hőmérsékletek az 50%-os konvertálásnál), a nitrogén-oxidokra vonatkozólag azonban hátrányai vannak. Végül ugyanezeket a katalizátorokat 24 óra hosszat hókezeljük 950 °C-on levegőn, hogy elvégezzük a katalizátorstabilitásnak a motor időnkénti soványabb üzemmódjánál (a>1) - ahogy ez modern háromfunkciós elképzeléseknél szokásos - és egyidejűleg előforduló magasabb hőmérsékleteknél való vizsgálatát. A találmány szerinti, magas cérium-dioxid tartalmú Pt/Pd-katalizátor a vizsgálatok szerint sokkal magasabb konverziós arányokat mutat dinamikus tesztben, valamint lényegesen jobb indítási viselkedést (Anspringverhalten), mint az összehasonlítási példa. Annak Bzén-monoxid, szénhidrogének és nitrogén-oxidok esetében mérhető 50%-os átalakítási hőmérséklete nagyságrendekkel 450 °C felett, a szokásos méréshatárokon kívül van, és ezért már nem is jegyezzük. 9. példa Egy kordieritból készült 102 mm átmérőjű, 76 mm hosszú és 62 Bejt/cm2 lyuksűrűségű hengeres méhsejttestet bevonattal látunk el egy olyan 30%-os vizes szuszpenzioba való bemártással, amely Tf-aluminium-oxidot (140 m2/g), cérium-acetátot és cirkónium-acetátot tartalmaz. 5 A felesleges szuszpenziót nagynyomású levegővel való kifúvatással eltávolítjuk, és a bevonatos monolitot 120 °C-on megszáritjuk. Ezt a bevonási eljárást adott esetben megismételjük, hogy a kívánt bevonatmennyiséget 10 felhordjuk. Végül a bevonatos monolitot 600 °C-on 45 percig hókezeljük, amikor a cérium- és cirkónium-acetát az illető oxidokká lebomlanak. A felvitt oxidok mennyiségét és fajtáját a 3. táblázatban adiuk meg. 25 Az így bevont monolitot palládium(II)-klorid és dihidrogén-(hexakloro-platinát) olyan vizes oldatéval impregnáljuk, amely a palládiumot és platinát 1:2 arányban tartalmazza. A felvitt nemesfém-mennyiség 1,1 g 20 katalizátoronként. A nemesfémmel impregnált monolitok 150 °C-on végzett szárítását egy N2:H2=95:5 összetételű formálógázban 550 °C-on történő kétórás redukció követi. 25 10. példa A 9. példa szerint készítünk egy katali- 30 zátort azzal az egyetlen eltéréssel, hogy a Pd:Pt arány 3:1. 11. példa 35 A 9. példa szerint olyan katalizátort készítünk, ahol a bevonószuszpenzió nikkel-oxidot tartalmaz. 40 12. példa A 9. példa szerint olyan katalizátort készítünk, ahol a bevonószuszpenzió nagy kon- 45 * centrációban tartalmaz cérium-acetátot, valamint ritkaföldfém-acetátokat a La:Nd:Pr= =61:21:8 aránynak megfelelően. 50 13. példa A 9. példában leírtaknak megfelelő méretű, bevonatú és nemesfém-tartalmú réteges felépítésű katalizátort készítünk a követke- 55 zók szerint: Az első menetben a teljes bevonatmenynyiségnek a 2/3-ad részét visszük fel. A bevonattal ellátott monolitot megszáritjuk, 45 percig 600 °C-on levegőn hókezeljük, és 60 utána dihidrogén-(hexakloro-platinát) oldattal kezeljük, megszáritjuk, és 500 °C-on levegőn hőkezeljük. A második menetben a palládiumtartalmú monolitot ellátjuk a hiányzó egyharmadnyi 65 bevonattal, megszáritjuk, és 600 °C-on 6
