Nano-SCR Sven Kureti 3. Clustertreffen 14.01.2013 03X0079.

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1 Nano-SCR Sven Kureti 3. Clustertreffen 03X0079

2 Entwicklung von nanoskaligen SCR-Katalysatoren für die kombinierte NOx- und Ruß-Minderung bei Dieselmotoren Standard-SCR-Reaktion: 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O Fast-SCR-Reaktion: 2NO + 2NO2 + 4NH3 → 4N2 + 6H2O

3 Projektziele Spezifikationen
Entwicklung eines kombinierten Partikelfilters zur Reduktion von Rußpartikel- emissionen mit einer katalytischen SCR-Beschichtung Wegfall weiterer SCR-Katalysatoren in Abgassystemen Reduzierung von Bauraum und Kosten Verbesserung der Umweltverträglichkeit der SCR- Katalysatoren (Zeolithe, Metalloxide) Spezifikationen NOx-Umsätze unter Fast-SCR-Bedingungen >70 % Alterungsbeständigkeit in Anlehnung an reale Einsatzbedingungen (12 h bei 550°C, 2 h bei 800°C) Verringerung der Permeabilität des Filtermaterials auf Grund der SCR-Be- schichtung <40 % Zeolithe BEA und MFI

4 Mechanismus der Standard- und Fast-SCR-Reaktion
 Aufklärung der reaktiven Oberflächenspezies durch gekoppelte DRIFTS- und MS- Analytik DRIFT-Spektrum von NanoBEA Vorgeschlagener Reaktionsmechanismus an Nano-BEA

5 Projektstatus Zeolithe wurden auf Nano-Ebene herunterskaliert und zeigen hohe Effi- zienz bei der NOx-Minderung Transfer der Nano-Katalysatoren auf Filtersubstrat noch problematisch Die hohe Beweglichkeit von Nano-Partikeln in flüssiger Phase kann bei der Beschichtung von porösen Strukturen zu lokal ungleichmäßigen Schichtdicken führen, da die Nano-Partikel der Trocknungsfront folgen Die lokalen kleinen Radien der inneren Oberfläche von üblichen porösen Filter-Strukturen erschweren die Benetzung  geringere Ausnutzung der verfügbaren Substratoberfläche Hohe Schichtdicken führen zu Stofftransportlimitierung Der Nano-Zeolith-Katalysator ist sowohl in Bezug auf Reaktionstechnik als auch Reaktionsmechanismus derzeit befriedigend charakterisiert