Skip to main content

Nanopartikelbeschichtung für katalytische Dieselpartikelfilter

Ref-Nr: TA-WuT_2009/06


Kurzfassung

Ruß besteht größtenteils aus Kohlenstoff und stellt zusammen mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen den Großteil der Partikel im Abgas von Dieselfahrzeugen. Bereits seit 1985 sind Dieselrußpartikelfilter (DPF) im Einsatz um die Partikel zurück zu halten. Diese reichern sich im Filter an. Um den Filter zu säubern wird eine Regeneration durch Verbrennung der Partikel vorgenommen. Diese thermische Regeneration benötigt ohne katalytische Unterstützung Temperaturen von etwa 600°C. Je nach Fahrprofil werden diese Temperaturen, insbesondere bei Kurzstreckenverkehr nicht erreicht, u. U. kann hier die Temperatur auf 200°C fallen, so dass aktive Maßnahmen wie Kraftstoffeinspritzung unter technischem Mehraufwand vorgenommen werden müssen.


Hintergrund

Ruß besteht größtenteils aus Kohlenstoff und stellt zusammen mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen den Großteil der Partikel im Abgas von Dieselfahrzeugen. Bereits seit 1985 sind Dieselrußpartikelfilter (DPF) im Einsatz um die Partikel zurück zu halten. Diese reichern sich im Filter an. Um den Filter zu säubern wird eine Regeneration durch Verbrennung der Partikel vorgenommen. Diese thermische Regeneration benötigt ohne katalytische Unterstützung Temperaturen von etwa 600°C. Je nach Fahrprofil werden diese Temperaturen, insbesondere bei Kurzstreckenverkehr nicht erreicht, u. U. kann hier die Temperatur auf 200°C fallen, so dass aktive Maßnahmen wie Kraftstoffeinspritzung unter technischem Mehraufwand vorgenommen werden müssen.


Bilder & Videos


Problemstellung

Das Ziel der vorgestellten Technologie ist Absenkung der notwendigen Verbrennungstemperatur, dies wird durch Ver-wendung von katalytischen Washcoat Beschichtungen erreicht.

Die katalytische Beschichtung ermöglicht die Verwendung deutlich niedrigerer Temperaturen. Zum einen wird dies durch nanoskalige poröse Strukturen möglich. Die Verkleinerung der Strukturabmessungen, wie beispielsweise dem Partikeldurchmesser bewirkt, dass ein höherer Anteil der Partikel an die Oberfläche gelangt und sich die zur Verfügung stehende Oberfläche erhöht. Zum anderen werden Materialien eingesetzt, die sich durch eine hohe spezifische Aktivität auszeichnen.


Lösung

Über verschiedene Verfahren werden Kombinationen von katalytische aktive Metalle in Kontakt mit katalytischen Trägeroxiden hergestellt. Die erfindungsgemäßen Verfahren sind:

  • Imprägnierungsverfahren
  • Sol-Gel-Verfahren
  • Laser-Ablation

Vorteile

  • Katalytische Rußoxidation bei Temperaturen unterhalb von 400 °C, deutlich geringer als bei heutigen Systemen, die erst ab 600 °C funktionieren. Der Kraftstoffverbrauch wird gesenkt.
  • Durch den Verzicht bzw. die Substitution von Platingruppenmetallen durch neue katalytische Materialien wird eine erhebliche Reduzierung der Rohstoffkosten erreicht.
  • Der Filter ermöglicht eine weitgehend kontinuierliche Regeneration ohne zusätzliche Nacheinspritzung.
  • Für die katalytische Aktivität werden keine Stickstoffoxide benötigt.

Anwendungsbereiche

  • Alle Arten von Polymer electrolyt-Brennstoffzellen (PEMFC, HT-PEMFC, DMFC, DEFC)
  • Alle Arten von Elektrolyseur (H20, NaCl, HCl, etc.)
  • Bei elektrochemischen Sensoren
  • Chemische Reaktoren (Verbrauchs Elektroden für Wasserstoff, Sauerstoff, etc.)

Service

Gesucht wird ein Produktions- und Vertriebspartner, der am Erwerb einer exklusiven Lizenz und an der Weiter-entwicklung interessiert ist.


Universität des Saarlandes Wissens- und Technologietransfer GmbH

Dr. Frank Döbrich
0681 302-3508
frank.doebrich@uni-saarland.de
www.wut-uni-saarland.de
Adresse
Universität des Saarlandes Wissens- und Technologietransfer GmbH Starterzentrum | Gebäude A1 1
66123 Saarbrücken



Patentsituation

  • DE 102009002182 anhängig

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen