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Modul „Katalyse“ am speziellen Beispiel von Autoabgaskatalysatoren

Modul „Katalyse“ am speziellen Beispiel von Autoabgaskatalysatoren. Martin O. Symalla. Man unterscheidet unterschiedliche Arten von Katalysatoren. Homogene Katalysatoren. Heterogene Katalysatoren. Bio Katalysatoren. z.B.: Säuren und Basen Metallsalzlösungen. z.B.: Metalle

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Modul „Katalyse“ am speziellen Beispiel von Autoabgaskatalysatoren

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Presentation Transcript

  1. Modul „Katalyse“am speziellen Beispiel vonAutoabgaskatalysatoren Martin O. Symalla

  2. Man unterscheidet unterschiedliche Arten von Katalysatoren Homogene Katalysatoren Heterogene Katalysatoren Bio Katalysatoren • z.B.: • Säuren und Basen • Metallsalzlösungen • z.B.: • Metalle • Metalloxide • z.B.: • Enzyme • Vitamine Was ist ein Katalysator? Ein Katalysator ist ein Stoff, der die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, ohne selbst dabei verbraucht zu werden und ohne die endgültige Lage des thermodynamischen Gleichgewichts dieser Reaktion zu verändern. Definition nach Ostwald (1909 Nobelpreis)

  3. Der Autoabgas-Katalysator …nur ein sehr spezielles Beispiel für Heterogen-Katalysatoren • Notwendigkeit der Autoabgas-Katalyse: • gesundheitlicher Schutz für Mensch und Umwelt • schärfere Abgasgrenzwerte (EURO Normen) • 53.000.000 Kraftfahrzeuge alleine in Deutschland • einige „schädliche“ Autoabgase: • Kohlendioxid CO2 • Kohlenmonoxid CO • Kohlenwasserstoffe CxHy • Stickoxide NOx keine Nachbehandlung Autoabgas- Katalysator Nachbehandlung

  4. Aufbau und Funktion einesAutoabgas-Katalysators Stahlblechgehäuse Drahtgestrick Keramikträger Zwischenschicht Keramikträger Katalytisch Aktive Schicht CO zu CO2 HC zu CO2 + H2O NOx zu N2 Umsetzung von

  5. Herausforderungen • Verbesserung der Katalysatorperformance • Umsätze von Schadstoffen • Umgang mit Katalysatorgiften (z.B. Schwefelverbindungen) • Verlust durch Austrag • Verständnis rund um die Katalyse • Mechanismus • Kinetik Übertragung - Labormaßstab => Produktion Zusammenspiel - Katalysator und Motormanagement …

  6. Interdisziplinäre Aufgabenteilung Chemie Forschung Verfahrens- technik Material- Wissenschaft notwendig zur Herstellung von effizienten Autoabgas-Katalysatoren

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