DE112004001531T5

DE112004001531T5 - Verbesserter Edelmetallkatalysator

Info

Publication number: DE112004001531T5
Application number: DE112004001531T
Authority: DE
Inventors: Mei Bloomfield Hills Cai; Lee Lizhong Troy Feng; Martin S. Sterling Heights Ruthkosky; Jerry Dale Rochester Hills Rogers
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2009-08-13
Also published as: CN1842370A; US20050049144A1; KR100743263B1; WO2005023408A3; KR20060034727A; US6956007B2; WO2005023408A2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Katalysators, der Teilchen von Edelmetall, dispergiert auf Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße oder größer, umfaßt, wobei dieses Verfahren umfaßt:
Trockenbeschichten von Metalloxidteilchen von Nanometergröße auf der Oberfläche dieser Aluminiumoxidteilchen zur Bildung von Verbundträgerteilchen für dieses Edelmetall,
Dispergieren von Teilchen eines Edelmetalls auf der Oberfläche dieser Verbundträgerteilchen durch Mischen einer Lösung von Edelmetallverbindung mit diesen Verbundträgerteilchen zur Herstellung einer Mischung,
Verdampfen des Lösungsmittels für diese Lösung aus dieser Mischung, und
Kalzinieren der Mischung zur Zersetzung dieser Edelmetallverbindung und zum Dispergieren von Edelmetallteilchen auf diesen Verbundträgerteilchen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung von Verbundaluminiumoxidträgerteilchen für verbesserte Dispersion von Edelmetall/en für einen Katalysator. Mehr spezifisch bezieht sich diese Erfindung auf ein Verfahren zum Beschichten der Oberfläche von Aluminiumoxidteilchen von geeigneter Größe mit Teilchen eines Oxids von Nanometergröße durch ein Aufprallverfahren, um Verbundoxidträgerteilchen zur Dispersion von Edelmetallteilchen herzustellen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kraftfahrzeuge benutzen derzeit Edelmetallkatalysatoren für die Behandlung von Abgasen. Zukünftige Fahrzeuge können solche Katalysatoren benutzen, um Kohlenwasserstofftreibstoffe für Brennstoffzellenanwendungen zu verarbeiten. Es bleibt jedoch die Notwendigkeit für eine verbesserte Dispersion von teuren Edelmetallen auf ihren Trägern wie Aluminiumoxidträgern.
Fahrzeugabgassysteme benutzen katalytische Umwandler zur Behandlung von nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen (HC), Kohlenmonoxid (CO) und verschiedenen Stickoxiden (NO_x), welche bei der Verbrennung von Kohlenwasserstofftreibstoffen in dem Motor erzeugt werden. Ein typischer Katalysator umfaßt einen oder mehrere Edelmetalle, die auf Aluminiumoxidträgerteilchen mit hoher Oberfläche dispergiert sind. Oftmals werden die Aluminiumoxidteilchen mit Teilchen eines anderen Oxids, wie Ceroxid oder Lanthanoxid, für die Sauerstofflagerung während der Abgasbehandlung gemischt.
Der katalytische Umwandler für die Abgasbehandlung umfaßt dann eine Waschbeschichtung von solchem Edelmetallkatalysator, aufgeschichtet auf die Wände eines extrudierten keramischen Körpers in Gestalt eines ovalen Wabenkörpers, im Allgemeinen bezeichnet als ein Monolith. Der Monolith umfaßt mehrere hundert kleine Längskanäle pro Quadratzoll seines Querschnittes für den Durchtritt der Motorabgase in Kontakt mit dem Katalysator. Der Edelmetallkatalysator enthält typischerweise Platin, Palladium und Rhodium, und er wird als Dreiwegekatalysator bezeichnet, weil unter geeignetem Motorbetrieb er in effektiver Weise NO_x reduziert und HC und CO gleichzeitig oxidiert.
Um eine effizientere und effektivere Ausnutzung des teuren Edelmetallkatalysators zu haben, muß das Edelmetall effektiv und sicher auf einem Katalysatorträgerteilchen dispergiert sein, so daß Edelmetallteilchenoberflächen dem Abgas exponiert sind. Aktivierte Aluminiumoxidteilchen mit großer Oberfläche pro Volumen werden üblicherweise als Katalysatorträgermaterial verwendet. Zur Verbesserung seiner katalytischen Trägereigenschaften werden die Aluminiumoxidteilchen oftmals mit kleinen Mengen von anderen Metalloxiden, wie Ceroxid oder Lanthanoxid, vermischt. Da die Dispersion des Edelmetalls in starkem Maße von Wechselwirkungen mit diesen Metalloxiden als Trägerteilchen abhängig ist, ist eine geeignete Verteilung der Metalloxide auf der Oberfläche des Aluminiumoxids erforderlich, um eine hohe Oberfläche des Edelmetallkatalysators zu erreichen. Obwohl diese Katalysatorsysteme in Millionen von Fahrzeugen eingesetzt werden, gibt es kein Anzeichen, daß das Edelmetall so effektiv dispergiert ist, wie dies sein sollte.
Bei einer typischen derzeitigen Praxis wird eine wässrige Aufschlämmung von gemischten Aluminiumoxidteilchen und Ce roxidteilchen, beide größer als ein Mikron Durchmesser, mit ausreichender Fluidität hergestellt, um die vielen kleinen Zellen der Cordieritmonolithstruktur zu beschichten. Die Beschichtung wird getrocknet und auf den Wänden der Monolithzellen kalziniert. Die Katalysatorträgerteilchen werden dann mit einer oder mehreren Lösungen von Edelmetallsalzen imprägniert. Die mit Edelmetalllösung imprägnierten Trägerteilchen werden getrocknet, und der Monolith wird erneut kalziniert, um die Edelmetallsalze zu zersetzen und dispergierte Edelmetallteilchen auf den Oberflächen der gemischten Oxide zurück zu lassen. Obwohl diese Praxis weit verbreitet angewandt wird, wurde jetzt gefunden, daß das Edelmetall effektiver auf den Aluminiumoxid/Ceroxidteilchen mittels einer neuen Praxis dispergiert werden kann.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ausbildung einer Katalysatorstruktur zu liefern, welche das Edelmetall auf der Oberfläche eines Katalysatorträgers besser dispergiert, um die Katalysatorleistungsfähigkeit zu verbessern, wobei effizienter Gebrauch des teuren Edelmetalls gemacht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung einer Katalysatorstruktur, welche eine hohe effektive Oberfläche von Teilchen von Edelmetall/en aufweist, die auf der Oberfläche von größeren Katalysatorträgerteilchen dispergiert sind. Diese Katalysatorstruktur wird dadurch gebildet, daß zuerst Oxidteilchen von Nanometergröße auf der Oberfläche von Aluminiumoxidträgerteilchen mit größeren Abmessungen zur Bildung von Verbundträgerteilchen trockenaufgeschichtet werden, und dann solche Trägerverbundstruktur mit einer Lösung von Edelmetall/en imprägniert wird. Beispielsweise werden Teilchen von Aluminiumoxid mit Größen von Mikron plus mit den Ceroxidteilchen, Lanthanoxidteilchen, Zirkoniumoxidteilchen oder dergleichen von Nanometergröße oder sogar mit Teilchen von Aluminiumoxid von Nanometergröße trockenprallbeschichtet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Ceroxidteilchen von Nanometergröße auf Aluminiumoxidteilchen unter Bildung der Katalysatorträgerverbundstruktur für effektive Dispersion des Edelmetalls trockenaufgeschichtet.
Das Verfahren zum Trockenbeschichten schließt das mechanische Mischen der Oxidteilchen von Nanometergröße und der größeren Aluminiumoxidteilchen unter Bedingungen ein, bei welchem sie aufeinander mit einer ausreichenden Kraft aufprallen, um zu bewirken, daß die Oxidteilchen an der Oberfläche der größeren Katalysatorträgerteilchen haften. Diese Praxis des Aufprallmischens steht im Gegensatz zu dem konventionellen Rühren oder Kugelmahlen von Teilchen vergleichbarer Größe, welches kleine Teilchen auf größeren Teilchen nicht aufschichtet. Das Trockenbeschichtungsverfahren, wie es durch seinen Namen bezeichnet wird, erfordert nicht die Verwendung von Wasser oder irgendwelchen anderen Bestandteilen zum Aufschichten der Metalloxide auf der Oberfläche des Aluminiumoxids. Das Trockenbeschichtungsverfahren bricht in wirksamer Weise Teilchenzusammenballungen und Agglomerate der Oxide und des Aluminiumoxids auf und bildet einen Trägerverbund, der gut dispergierte Oxide, aufgeschichtet auf der Oberfläche der Aluminiumoxidteilchen bildet.
Nachdem das Trockenbeschichtungsverfahren abgeschlossen ist, werden Edelmetallteilchen, ausgewählt beispielsweise aus der Gruppe, die aus Platin, Palladium, Rhodium oder Mischungen hiervon besteht, auf der Oberfläche des Trägerverbundes imprägniert. Der Trägerverbund wird mit einer wässrigen Lösung des Edelmetalls (z. B. Platinlösung) zur Herstellung einer Waschbeschichtung vermischt. Die Waschbeschichtung wird dann bei einer ausreichenden Temperatur zur Entfernung von Feuchtigkeit getrocknet. Im Allgemeinen kann das Trocknen bei Zimmertemperatur während einer Periode von etwa 2 Stunden abgeschlossen werden. Falls irgendwelche Feuchtigkeit nach dieser Zeitspanne zurück bleibt, kann weiteres Trocknen bei höheren Temperaturen (etwa 110°C) für eine kürzere Zeitspanne durchgeführt werden.
Wenn die Feuchtigkeit entfernt ist, wird die erneut getrocknete Waschbeschichtung bei einer Temperatur von etwa 300°C bis 500°C zur Ausbildung einer abgeschlossenen Katalysatorstruktur kalziniert. Da das Trockenbeschichtungsverfahren eine gleichförmige Dispersion des Oxides auf der Oberfläche der Aluminiumoxidteilchen ermöglichte, wird das Edelmetall, welches an der Oberfläche des Oxids durch Imprägnieren haftet, ebenfalls gleichförmig dispergiert. Dies ergibt eine sehr effektive Oberfläche des Edelmetalls. Die Katalysatorstruktur ist daher als ein Katalysator zur Verwendung bei Edelmetallkatalysatoranwendungen effektiv und nützlich.
Es wurde durch CO-Adsorptionsanalysen festgestellt, daß Edelmetalle, welche auf solchen trockengemischten Trägern aus Metalloxid/Aluminiumoxid dispergiert sind, mehr Edelmetalloberfläche aufweisen als Katalysatoren mit demselben Edelmetallgehalt, welche entsprechend dem Stand der Technik hergestellt wurden.
Andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich aus einer detaillierten Beschreibung von spezifischen Ausführungsformen, welche folgt.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm der prozentualen Umwandlung (d. h. Oxidation zu Wasser und CO₂) von Kohlenwasserstoffen, HC, bei verschiedenen Verhältnissen von Abgasmassenluft zu Treibstoff, A/F, für den Katalysator von Beispiel 2 (Probe 2A) dieser Erfindung und für eine konventionelle Vergleichskatalysatorprobe (Probe 2C). Der Wert wurde unter Verwendung von beschichteten Katalysatormonolithen als Abgasreaktoren und synthetischen Abgasmischungen für den Abtasttest über den A/F-Bereich erhalten.
2 ist ein Diagramm der prozentualen Umwandlung von HC bei verschiedenen Verhältnissen von Abgasmassenluft zu Treibstoff, A/F, für einen zweiten Katalysator von Beispiel 2 dieser Erfindung (Probe 2B), eine kommerzielle Vergleichsprobe und eine Probe, hergestellt nach einem konventionellen Verfahren (Probe 2D). Der Wert wurde unter Verwendung von beschichteten Katalysatormonolithen als Abgasreaktoren und von synthetischen Abgasmischungen für den Abtasttest über den A/F-Bereich erhalten.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Aluminiumoxidträgerteilchen für einen Edelmetallkatalysator. Das Aluminiumoxid hat eine für Edelmetallkatalysatoren geeignete Reinheit und wird in Form von Teilchen verwendet, welche einen Durchmesser von wenigen Mikron oder größer besitzen. Es ist bekannt, daß Aluminiumoxidteilchen hergestellt werden können, so daß sie eine relativ niedrige Oberfläche von beispielsweise 3 bis 30 m²/g besitzen, oder in einer aktivierten Form mit einer Oberfläche von 100 m²/g oder höher. Beide Formen können bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung verwendet werden, wie gezeigt werden wird.
Entsprechend dieser Erfindung werden Teilchen von Nanometergröße (1 bis 500 nm) von bestimmten Oxiden, die in Edelmetallkatalysatoren vorteilhaft sind, auf der Oberfläche der Aluminiumoxidteilchen mit einem speziellen Trockenbeschichtungsverfahren mit hohem Scheraufprall aufgeschichtet. Dieses Verfahren liefert eine Edelmetallkatalysatorträgerkombination, welche selbst zu einer günstigeren Dispersion des Edelmetalles auf der Oberfläche des Katalysatorträgers führt. Das Verfahren kann mit einem beliebigen gewünschten Oxid durchgeführt werden, jedoch ist es besonders bei Oxiden wie Ceroxid (d. h. Ceroxid), Lanthanoxid (d. h. Lanthanoxid) und Aluminiumoxid (d. h. Aluminiumoxid) anwendbar. Diese Oxide wurden in einfachen Aufschlämmungsmischungen mit Aluminiumoxid in Mengen bis zu 20 Gew.-% zu dem Gemisch bei Kraftfahrzeug-Abgasbehandlungskatalysatoren verwendet. Bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung können solche Metalloxidteilchen von Nanometergröße in vorteilhafter Weise auf den Oberflächen von größeren Aluminiumoxidteilchen zum Zweck der späteren Erzielung einer besseren Dispersion des Edelmetalles aufgeschichtet werden.
Ein Trockenmisch- oder Trockenbeschichtungsverfahren mit hohem Scheraufprall wird zum Aufschichten der Metalloxide von Nanometergröße auf die sehr viel größeren Aluminiumoxidoberflächen benutzt. Im Allgemeinen mischt das Beschichtungsverfahren vorher abgemessene Portionen von Metalloxidteilchen und Aluminiumoxidteilchen und unterwirft diese hohen Prallkräften für eine geeignete Zeit, um die kleineren Metalloxide auf der Oberfläche des größeren Aluminiumoxids aufzuschichten und zu dispergieren. Es wurde gefunden, daß zwei unterschiedliche, kommerziell erhältliche Vorrichtungen diesen Beschichtungsvorgang bewirken können. Eine Vorrichtung ist der Hybridizer, der in verschiedenen Größen von Nara Machinery Company, Tokio, Japan, hergestellt wird. Eine zweite Mischvorrichtung, welche geeignet ist, ist der Theta Composer, hergestellt von Tokuju Corporation, ebenfalls Tokio, Japan.
Die Mischvorrichtung Hybridizer, welche in den im Folgenden beschriebenen Beispielen verwendet werden kann, ist im US-Patent Nr. 4 915 987 beschrieben. 2–4 des Patentes ' 987 erläutern den Betrieb dieser Mischvorrichtung und dementsprechend werden die Angaben dieses Patentes unter Bezugnahme hier aufgenommen. Zusammengefaßt umfaßt der Mischer, wie er in 2 des Patentes ' 987 gezeigt ist, eine vertikal orientierte, rotierbare kreisförmige Platte, die in einer Mischkammer getragen ist. Die Platte hat mehrere radial ausgerichtete Prallstifte, die an ihrem Umfang befestigt sind, und sie kann mit einem Bereich von Geschwindigkeiten bis zu 15.000 Upm angetrieben werden Die Platte rotiert innerhalb eines Kollisionsringes, der eine unregelmäßige oder ungleichmäßige Oberfläche, welche den Prallstiften gegenüber liegt, aufweist.
Bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung wird ein Pulver, welches vorgemischtes Aluminiumoxid mit Metalloxiden von Nanometergröße umfaßt, in einen Einfülltrichter eingespeist, der zum Pulvereinlaß der Rotationsachse der Vorrichtung führt. Luft oder andere geeignete Atmosphäre wird während des Mischens verwendet. Die eintretende Pulvermischung wird in der Luftströmung durch Zentrifugalkraft zu dem Rand der Rotorplatte geführt. Die Pulverteilchen erfahren einen momentanen Schlag durch zahlreiche Stifte oder Blätter auf dem Rotor und sie werden gegen den Kollisionsring geschleudert. Die Luftströmung, erzeugt durch den Gebläseeffekt der rotierenden Platte, und die Stifte bewirken wiederholte Prallvorgänge zwischen den Katalysatorteilchen und Trägerteilchen in dem Kollisionsring. Die Auslegung der Vorrichtung Hybridizer erlaubt selektives Abziehen des gemischten Pulvers zusammen mit Rückführung von einem kleinen Anteil von Pulver und Fortführen des Mischens.
Trockenbeschichtung entsprechend dieser Erfindung wurde ebenfalls unter Verwendung des Theta Composers erreicht. Der Betrieb dieser Vorrichtung ist im US-Patent Nr. 5 373 999 gezeigt und die Angaben dieses Patentes werden hier durch Bezugnahme aufgenommen.
Wie in den 1, 2, 3(a) und 3(b) des Patentes ' 999 ersichtlich ist, umfaßt der Theta Composer einen horizontal angeordneten zylindrischen Rotationsbehälter mit einer Mischkammer mit ovalem Querschnitt. Getragen innerhalb der ovalen Mischkammer ist ein kleineres ovales Mischblatt, welches getrennt von dem Behälter in derselben oder in entgegengesetzter Richtung rotierbar ist. Die Längsachse des Mischblattes ist etwas kleiner als die kurze Achse der ovalen Kammer, um ein Sammeln und eine Kompression von zwischen ihnen beim Betrieb der Vorrichtung gefangenen Teilchen herbeizuführen. Der äußere Kessel rotiert relativ langsam, um die Teilchen zu mischen, während der innere Rotor mit einer relativ hohen Geschwindigkeit rotiert. Die Aluminiumoxidteilchen und die Oxidteilchen mit Nanometergröße fallen frei durch Schwerkraft in dem sich bewegenden großen Volumen, werden durch das Mischblatt mitgenommen und fluidisieren längs der inneren Wand der Mischkammer. Teilchen, welche in den sich bewegenden schmalen freien Raum zwischen der inneren Wand des ovalen Querschnittes und des Mischblattes festgeklemmt sind, werden plötzlich starken Scherkräften ausgesetzt. Wesentlich ist, daß die Oxidteilchen von Nanometergröße auf den größeren Aluminiumoxidteilchen durch kontinuierliches Scheren einer Mischung dieser Metalloxidteilchen und größeren Aluminiumoxidteilchen zwischen zwei rotierenden Oberflächen trockenbeschichtet werden. Es wurde gefunden, daß diese Einwirkung die Katalysatorteilchen auf der Oberfläche der Trägerteilchen aufschichtet und einbettet, um eine Katalysatorverbundstruktur zu bilden.
Die Oxidteilchen von Nanometergröße werden auf diese Weise auf den Oberflächen der größeren Aluminiumoxidteilchen trockenbeschichtet, um diesen Trägerverbund von kleinen Teilchen auf größeren Teilchen zu bilden. Das/die Edelmetall/e wird/werden dann auf diesem einzigartigen Trägerverbund durch Imprägnieren mit einer/mehrere Lösung/en von einem oder mehreren Edelmetallen dispergiert.
Das verwendete Edelmetall kann beispielsweise aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Platin, Palladium und Rhodium besteht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird beispielsweise ein geeignetes Platinsalz in entionisiertem Wasser aufgelöst. Ein Volumen der Lösung, welche eine bekannte Menge des Edelmetalls enthält, wird mit einer bekannten Menge der Verbundträgermischung gemischt und hierin aufgesaugt. Nach vollständigem Mischen wird der mit Edelmetallsalz getränkte Träger dann bei Zimmerbedingungen für etwa 2 Stunden getrocknet und dann weiter bei erhöhter Temperatur (etwa 110°C) getrocknet, um irgendwelche zurückgebliebene Feuchtigkeit zu entfernen. Das trockne Material wird dann in Luft bei 300 bis 500°C für eine weitere Stunde zur Zersetzung der Edelmetallsalze kalziniert und liefert dispergierte Teilchen von Edelmetall auf dem Träger aus Oxidteilchen/Aluminiumoxidteilchen. Wie unten gezeigt wird, ergibt eine solche Dispersion von Edelmetallteilchen auf dem einzigartigen Verbundträger eine höhere effektive Oberfläche für ein vorgegebenes Gewicht oder eine vorgegebene Menge von Edelmetall.
Die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand einiger spezifischer Beispiele erläutert.
Beispiel 1
Trockenbeschichtete Probe
Ceroxidteilchen mit einer Teilchengröße (Durchmesser) im Bereich von etwa 9 bis 15 nm (Durchschnitt 10 nm) wurden hergestellt. 20 Gew.-Teile der Ceroxidteilchen wurden mit 80 Gew.-Teilen Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße gemischt. Die Aluminiumoxidteilchen hatten eine Oberfläche von 100 m²/g oder darüber.
Die Rohmischung wurde in die Verarbeitungskammer eines Theta Composers von Laborgröße eingeführt. Die Gesamtmenge der eingeführten Mischung war 20–30 Gramm. Proben dieser Größe belegten 60–70% des Prozeßkammervolumens und minimierten die Pulveragglomerierung in der Kammer während der Verarbeitung. Die Trockenmischung wurde in dem Theta Composer für eine Gesamtzeit von 30 Minuten bei einer äußeren Rotationsgeschwindigkeit von 75 Upm und einer Rührflügelgeschwindigkeit von 2500 Upm verarbeitet. Eine Probe der Mischung wurde mikroskopisch untersucht und es wurde beobachtet, daß die Mischung sich durch Aluminiumoxidteilchen, welche mit kleineren Teilchen von Ceroxidteilchen beschichtet waren, auszeichnete. Kein Vorkommen von einzelnen Ceroxidteilchen oder Aluminiumoxidteilchen wurde in der Mischung beobachtet.
Der Trägerverbund aus Ceroxidteilchen auf Aluminiumoxidteilchen wurde anschließend mit einer Platinsalzlösung imprägniert. Die Lösung umfaßte ein (NH₃)₄Pt(NO₃)₂-Salz in ausreichender Menge, um Pt zu der Menge des Trägerverbundes in einer Menge von 0,75 Gew.-% Pt aufzutragen. Nachdem die Lösung gründlich mit den Trägerteilchen gemischt war, wurde die Probe dann für 2 Stunden bei 125°C zur Entfernung des Wassers getrocknet. Die Probe wurde zu Beginn in Luft für 1 Stunde bei 400°C zur Zersetzung des Ammoniumplatinnitratsalzes kal ziniert. So wurde ein potentieller Edelmetallkatalysator hergestellt, welcher eine Dispersion von feinen Teilchen von Platin auf dem Ceroxid-auf-Aluminiumoxidträger umfaßte. Der Katalysator wurde dann zur Bestimmung der Art der Dispersion des Edelmetalls auf dem Träger untersucht.
Es ist bekannt, daß Edelmetalle Moleküle von Kohlenmonoxid (CO) adsorbieren, und das Ceroxid und Aluminiumoxid dieses Gas nicht adsorbieren. Daher wurde die Katalysatorprobe einem bekannten Volumen von CO-Gas ausgesetzt. Es wurde gefunden, daß 32% des Edelmetalls eine Oberfläche für CO-Adsorption aufwiesen.
Vergleichsprobe
Zur Verwendung als einer Vergleichsprobe wurde eine einfach nur gerührte Mischung derselben Ceroxid- und Aluminiumoxidteilchen in denselben Mengen mit derselben Platinsalzlösung ((NH₃)₄Pt(NO₃)₂) mit 0,75 Gew.-% Pt behandelt. In diesem Katalysator waren die Ceroxidteilchen auf den Aluminiumoxidteilchen nicht aufgeschichtet, sie waren lediglich mit den Aluminiumoxidteilchen zusammengemischt. Die Edelmetalllösung wurde auf diese Art von Mischung aufgebracht. Die Probe wurde für 2 Stunden bei 125°C zur Entfernung des Wassers getrocknet und dann in Luft für 1 Stunde bei 400°C kalziniert.
Wiederum wurde ein bekanntes Volumen von CO in die Probe eingeführt. Durch Messen des Volumens von adsorbiertem CO wurde die aktive Metalloberfläche oder die Metalldispersion des Katalysators bestimmt. In diesem Beispiel wiesen nur 20% des Edelmetalls Oberflächen für Adsorption von CO auf.
Daher lieferte der Edelmetallkatalysator, welcher mit dem Träger von Ceroxid-auf-Aluminiumoxidteilchen hergestellt war, 60% mehr an effektiver Edelmetalloberfläche.
Beispiel 2
Trockenbeschichtete Probe
Aluminiumoxidteilchen mit hoher Oberfläche wurden auf Aluminiumoxid mit niedrigerer Oberfläche unter Anwendung des Trockenbeschichtungsverfahrens zur Herstellung einer ersten trockenbeschichteten Probe aufgeschichtet. Das Aluminiumoxid mit hoher Oberfläche hatte eine Oberfläche von 300 m²/g und einen mittleren Teilchendurchmesser von 300 nm. Das Aluminiumoxid mit niedrigerer Oberfläche hatte eine Oberfläche von 80 m²/g und einen mittleren Teilchendurchmesser von 3 Mikron.
Das Aluminiumoxid mit hoher Oberfläche wurde zu Beginn mit 10 Gew.-% mit dem Aluminiumoxid mit niedriger Oberfläche gemischt und dann in die Verarbeitungskammer eines Theta Composers von Laborgröße eingeführt. Die Gesamtmenge der eingeführten Mischung betrug 20–30 Gramm. Die Proben dieser Größe belegten 60–70% des Prozeßkammervolumens und minimierten die Pulveragglomerierung in der Kammer während der Verarbeitung. Die Trockenmischung wurde in dem Theta Composer für eine Gesamtdauer von 30 Minuten mit einer äußeren Rotationsgeschwindigkeit von 75 Upm und einer Rührflügelgeschwindigkeit von 2500 Upm verarbeitet.
Das aus dem Trockenmischverfahren erhaltene Gemisch war im Wesentlichen gekennzeichnet durch die Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße, beschichtet mit der kleineren Gewichtsmenge von Aluminiumoxidteilchen von Nanometergröße. Es gab kein Vorkommen von einzelnen Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße oder Aluminiumoxidteilchen von Nanometergröße in der Mischung.
Die resultierende, verarbeitete Aluminiumoxidmischung wurde mit Wasser zur Bildung einer Aufschlämmung oder Waschbeschichtung vermischt. Diese Waschbeschichtung wurde auf die Zellwände einer keramischen Monolithträgerstruktur mit einer Zelldichte von 600 cpsi (Zellen pro Quadrat Zoll) aufgebracht. Der waschbeschichtete Monolith wurde zu Beginn bei 125°C für 2 Stunden zur Entfernung des Wassers getrocknet und dann für 1 Stunde bei 600°C kalziniert.
Die Platinkomponente wurde auf den beschichteten Monolith als Platinsalzlösung von (NH₃)₄Pt(NO₃)₂, verdünnt in entionisiertem Wasser, aufgetragen. Die Konzentration der Lösung wurde basierend auf einem Wasseraufnahmetest vor der Imprägnierung berechnet. Die Menge (in Gewicht) von in den Monolith eingesaugtem Wasser wurde zur exakten Bestimmung der Menge von Platinmetall, welche auf der Probe aufgeschichtet werden sollte, benutzt. Nach Aufbringen des Platinsalzes wurden die Proben für 40 Minuten an Luft trocknen gelassen und dann in einem Ofen bei 125°C für 3 Stunden getrocknet. Die getrocknete Probe wurde dann bei 400°C für 1 Stunde zur Zersetzung des Platins aus einem Salz zu der metallischen (Pt)-Form kalziniert. Die Platinmetallgesamtbeladung auf der Waschbeschichtung aus Trägerteilchen aus Aluminiumoxidteilchen von Nanometergröße auf Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße betrug 28 g/ft³. Dies war Probe 2A.
Eine zweite trockenbeschichtete Probe (Probe 2B) wurde in derselben Weise wie die erste trockenbeschichtete Probe hergestellt. In dieser Probe war der Trägerverbund mit einem Pt-Edelmetall unter Verwendung einer Pt-Beladung von 25–27 g/ft³ Pt auf Aluminiumoxid unter Verwendung einer Monolithstruktur von 0,75 Zoll Durchmesser und 2 Zoll Länge aufgeschichtet.
Vergleichsprobe
Zum Vergleich mit der ersten trockenbeschichteten Probe wurde eine erste simulierte kommerzielle Probe (Probe 2C) untersucht. Diese Probe wurde unter Verwendung von einfach gemischten Aufschlämmungen auf Basis von Aluminiumoxid mit hoher Oberfläche (Waschbeschichtungen), welche durch die Zellen der Monolithstruktur unter Vakuum zur Erzielung einer dünnen gleichförmigen Beschichtung auf den Zellwänden gesaugt wurde, hergestellt. Nach Trocknen und Kalzinieren der Waschbeschichtung wurde das Edelmetall als eine wässrige Salzlösung aufgebracht und ein zweites Mal kalziniert.
Diese kommerzielle Probe (2C) bestand aus 2 Segmenten. Das Frontsegment umfaßte 1/3 des Gesamtvolumens und enthielt Pd (79 g/ft³), dispergiert auf der Aluminiumoxidwaschbeschichtung. Das zweite Segment machte das restliche Volumen aus und enthielt Platin und Rhodium (insgesamt 23 g/ft³), dispergiert auf den Waschbeschichtungsteilchen.
Eine zweite simulierte kommerzielle Probe (Probe 2D) wurde ebenfalls hergestellt und wurde zum Vergleich mit der zweiten trockenbeschichteten Probe (2B) benutzt. In dieser simulierten kommerziellen Probe (2D) wurde dieselbe Pt-Beladung wie bei der zweiten trockenbeschichteten Probe (2B), d. h. 25–27 g/ft³ Pt auf Aluminiumoxid, auf einer Monolithstruktur verwendet, welche 0,75 Zoll im Durchmesser und 2 Zoll in der Länge war.
Ergebnisse
Die katalytischen Aktivitäten der trockenbeschichteten Proben und der Vergleichsproben wurden in einem Reaktor von Laborgröße getestet, welcher Kraftfahrzeugabgasbedingungen simulierte. Derzeitige mit Benzin betriebene Kraftfahrzeugmo toren wurden durch kontinuierliches zyklisches Verändern des Massenverhältnisses von Luft zu Treibstoff (A/F) von einem treibstoffreichen zu einem treibstoffarmen Zustand und zurück betrieben. Beispielsweise kann ein treibstoffreicher Grenzwert ein A/F von 14,477 sein, und ein treibstoffarmer Grenzwert kann ein A/F von 14,62 sein. Wenn sich das Verhältnis A/F verändert, verändert sich die Zusammensetzung des Abgases, welche in den katalytischen Abgaskonverter eintritt, wie in der folgenden Tabelle illustriert. Die Tests des gegenständlichen Edelmetallkatalysators und des kommerziellen Abgaskatalysators wurden bei einem Gleichgewichtszustand bei einer Reaktor-Katalysatorbetttemperatur von 500°C und einer Abgasraumgeschwindigkeit (simulierte Zusammensetzungen) von 35.000 h^–1 durchgeführt. Die Abgaszusammensetzungen wurden periodisch verändert, nachdem Werte des Gleichgewichtszustandes erreicht worden waren, um den Bereich von Abgaszusammensetzungen, die von den Katalysatoren zu erwarten sind, zu simulieren. Diese Testarbeitsweise ist als ein "Überstreichtest" bekannt. Die Einlaßabgaszusammensetzungen für den Reaktor sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
1 faßt die Umwandlungswerte für die Katalysatorproben 2A und 2C zusammen. Der Wert ist als Diagramm von HC-Umwandlungen für die zwei Katalysatorproben bei den verschiedenen A/F-Werten angegeben. Der Wert für Probe 2A ist der Werteauftrag in Dreiecken, und der Wert für Probe 2C ist der Werteauftrag mit Quadraten. Die simulierte konventionelle Probe 2C wurde bei 525°C, wie allgemein für diese Formulierung spezifiziert, und bei der gleichen Raumgeschwindigkeit wie für die Untersuchung der Probe 2A getestet. Ebenfalls enthielt der konventionelle Katalysator (Probe 2C) drei Edelmetalle, während das Katalysatorbeispiel dieser Erfindung (Probe 2A) nur Platin enthielt.
Die Kohlenwasserstoffumwandlung für den gegenständlichen Edelmetallkatalysator (Probe 2A, Wertepunkte in Dreiecken) ist höher bei den anspruchsvollen niedrigeren Bedingungen A/F (treibstoffreich). Die eindrucksvolle Leistungsfähigkeit der gegenständlichen Katalysatoren (Probe 2A) in diesen Tests wird der Fähigkeit der Aluminiumoxidteilchen von Nanogröße auf Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße zum Dispergieren ihres Platingehaltes zugeschrieben.
Der Reaktortest wurde ebenfalls für die zweite trockenbeschichtete Probe (Probe 2B) und die zweite simulierte kommerzielle Probe (Probe 2D) durchgeführt, wobei jedoch die Reaktortemperatur auf 350°C gehalten wurde. 2 liefert die prozentuale Umwandlung von HC bei einem Bereich von Verhältnissen von Luft-zu-Treibstoffmasse (A/F). Unter Verwendung desselben Typs von "Abtasttest", wie der in Beispiel 2 verwendete, wurden Isothermen für die trockenbeschichtete Probe 2B, die simulierte kommerzielle Vergleichsprobe (2D) und eine kommerzielle Probe von Johnson-Mathey (JM) mit derselben Platinbeladung durchgeführt.
Die Werte der Kohlenwasserstoffumwandlung für die drei Proben bei dem A/F-Abtasttest sind graphisch in 2 dargestellt. Die Werte für die prozentuale Kohlenwasserstoffumwandlung der trockenbeschichteten Probe (2B) ist mit den rhombenförmigen Punkten der Werte aufgetragen. Die HC-Umwandlung für die simulierte konventionelle Probe (2D) ist mit den quadratischen Punkten für die Werte wiedergegeben, und die Werte für die JM-Probe ist mit den dreieckigen Punkten für die Werte aufgetragen. Wie in 2 gezeigt ist, war die Kohlenwasserstoff-(HC)-umwandlung für die trockenbeschichtete Probe (2B) insgesamt besser als für die untersuchten kommerziellen Proben bei allen Bereichen der getesteten A/F-Verhältnisse. Darüber hinaus erweist sich bei niedrigeren bis mittleren A/F-Verhältnissen das trockenbeschichtete Verfahren sehr viel besser zur Umwandlung von HC als die beiden anderen Vergleichsproben.
Beispiel 3
Trockenbeschichtete Probe
In diesem Beispiel wurden monolithische Katalysatoren aus keramischem wabenförmigen Substrat (Cordierit) und 1 Gew.-% Platin auf Aluminiumoxid-Ceroxid-Zirkoniumoxid, verwendet als ein katalytischer Waschbeschichtungsträger, hergestellt. Cordieritsubstrate (Corning) wurden in Größen von zylindrischen Proben von 0,75 Zoll Durchmesser und 1,5 bis 2 Zoll Länge verwendet.
Zirkoniumoxid- und Ceroxidteilchen wurden auf größeren Aluminiumoxidteilchen zur Herstellung einer Trägerverbundstruktur aufgeschichtet. Vor der Trockenbeschichtung wurden die Aluminiumoxidteilchen (Condea Corporation) durch Trocknen einer wässrigen Lösung von Aluminiumoxid bei einer Temperatur von 150°C für 2 Stunden und dann bei 250°C für eine weitere Stunde zur Entfernung irgendwelcher zurückgebliebener Feuchtigkeit aus dem Aluminiumoxid hergestellt. Die Aluminiumoxidteilchen wurden thermisch für weitere 2 Stunden bei einer sehr viel höheren Temperatur von 700°C behandelt. Die Aluminiumoxidteilchen wurden auf Zimmertemperatur abkühlen gelassen und sie waren fertig für das Mischen mit anderen kleineren Oxidteilchen zur Herstellung der Trägerverbundstruktur.
Die Mischung umfaßte 80 Gew.-% Aluminiumoxid, 15 Gew.-% Zirkoniumoxid und 5 Gew.-% Ceroxidteilchen. Die Aluminiumoxidteilchen für die Mischung hatten einen Teilchendurchmesser von 2–20 Mikron und eine BET-Oberfläche von 100–150 m²/g. Die Zirkoniumoxidteilchen (Di-ichi) hatten Teilchendurchmesser von 0,2 (200 nm)–10 Mikron mit einer Oberfläche von 80–120 m²/g. Die Ceroxidteilchen (Nanophase) hatten einen Teilchendurchmesser von 9–15 nm und eine Oberfläche von 55–95 m²/g.
Das Aluminiumoxid wurde mit den Zirkoniumoxid- und Ceroxidteilchen durch Zugabe der Mischung in die Verarbeitungskammer des Theta Composers von Laborgröße trockenbeschichtet. Das Mischen erfolgte für 2 Minuten durch Rotieren der äußeren Kammer mit 75 Upm. Dann wurden die Zirkoniumoxid- und Ceroxidteilchen auf der Oberfläche des Aluminiumoxids unter hohen Aufprall- und Scherkräften für 45 Minuten trocken aufgeschichtet, wobei die äußere Kammer mit einer Geschwindigkeit von 2500 Upm rotieren gelassen wurde, um ein trockenbeschichtetes Pulver herzustellen.
Das trockenbeschichtete Pulver wurde dann mit Wasser (annähernd 30–40 Gew.-%) zur Bildung einer Aufschlämmung oder Waschbeschichtung gemischt. Vorher ausgewogene unbeschichtete Monolithkernrohlinge wurden in die Waschbeschichtung eingetaucht. Die Aufschlämmung wurde in die Zellstruktur von beiden Enden der Kerne aufsaugen gelassen. Nachdem die Längszel len mit der Aufschlämmung gefüllt waren, wurde überschüssige Waschbeschichtung durch Schütteln und Blasen von Druckluft durch die Kernstruktur entfernt. Dann wurde die Waschbeschichtung bei Zimmertemperatur für 30 Minuten getrocknet, bevor in einen Ofen bei 120°C zur Vervollständigung des Trocknens eingesetzt wurde. Kalzinieren wurde danach bei einer Temperatur von 600°C für 1 Stunde zum Haften der Waschbeschichtung auf den Zellwänden abgeschlossen. Die verarbeiteten Kerne wurden erneut ausgewogen, um die Waschbeschichtungsgewichte zu bestimmen. Auf diese Weise wurden die Zellwände der Cordierit-Monolithproben mit einer Waschbeschichtung von Verbundträgerteilchen, die entsprechend der Erfindung hergestellt worden waren, versehen.
Platinmetall wurde auf die mit Verbundträgerteilchen beschichteten Zellwände durch Imprägnieren der Waschbeschichtung mit einer Platinsalzlösung aufgeschichtet. Die Konzentration und Menge der Salzlösung wurden basierend auf einem vorher bestimmten Wert der Lösungsaufnahme und der gewünschten endgültigen Metallbeladung festgelegt. Der Monolith wurde mit einem Wachsfilm (Parafilm) abgedeckt und in diese Platinsalzlösung eingetaucht, so daß die Lösung eintrat und in den Verbundteilchen aufgesaugt wurde. Die Lösungsaufnahme wurde durch Auswiegen bestimmt. Die beschichteten Kerne wurden für 30 Minuten bei Zimmertemperatur trocknen gelassen und dann in einen Ofen bei 120°C für eine minimale Zeit von 2 Stunden zur Entfernung irgendwelcher zurückgebliebener Feuchtigkeit eingesetzt. Das Kalzinieren wurde dann bei 400°C zur Umwandlung des Salzes in seine Metallform durchgeführt.
Alterungstest
Ein Alterungstest wurde an der trockenbeschichteten Probe als eine Simulation für Tests von Katalysatoren auf Lebensdauer im Fahrzeug unter Kraftfahrzeug-Prüfzyklus bei ho hen Temperaturen von 700 bis 1000°C durchgeführt. In diesem Fall wurde eine Simulation des Alterns durchgeführt, so daß der Katalysator durch CO-Chemisorption nach dem Altern charakterisiert werden konnte.
Bei dem Alterungstest wurde eine waschbeschichtete und mit Platin imprägnierte Cordieritprobe in ein zylindrisches Quarzrohr montiert, das innerhalb eines Rohrofens angeordnet war und auf eine eingestellte Temperatur mit einer Gleichgewichtsströmung von Gasmischung, welche durch den Katalysator längs der Kanäle der Katalysatorträgermonolithstruktur strömte, erhitzt. Die Gasmischung bestand aus, in Volumen, 2% H₂, 6% CO, 6% CO₂, 30% H₂O und 56% N₂. Die Gesamtgasströmungsrate bei dem Alterungstest lag zwischen 70–150 Normliter pro Minute bei Umgebungsdruck. Eine Alterungstesttemperatur von 700°C wurde für eine Zeitdauer von 2 Stunden angewandt. Auf diese Weise wird der Katalysator einem simulierten Abgas bei einer Temperatur, welche für Kraftfahrzeug-Abgasbedingungen repräsentativ ist, ausgesetzt.
Chemisorption wurde nach dem Alterungstest durchgeführt, bei welchem CO als ein Adsorbatgas zur chemischen Adsorption auf den katalytisch aktiven Platin-(PGM)-plätzen verwendet wurde. Die Menge der CO-Aufnahme wurde als ein Indikator der Anzahl von aktiven Katalysatorplätzen angesehen, da sie direkt mit der Umwandlungseffizienz des Katalysators in Beziehung steht. Die gealterte Probe wurde anfänglich mit 10°C/min auf 350°C für 20 Minuten in einer Heliumatmosphäre zur Entfernung des Wassers erhitzt. Die Probe wurde dann abgekühlt und mit 20°C/min auf 350°C während 90 Minuten unter einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt, um die aktiven Metallteilchen, welche in der Monolithwaschbeschichtung eingebaut waren, zu reduzieren. Nach Abkühlen auf 35°C wurde CO-Gas in kleinen, zunehmenden Dosen eingeführt und unter Verwendung von Drucksensoren überwacht. Die Reihe von Dosen von adsorbierendem CO-Gas wurde aufgezeichnet, um eine Adsorptions- isotherme zu erhalten. Im Anschluß an die Adsorptionsisotherme wurde die Probe unter Vakuum gesetzt und eine zweite Adsorptionsisotherme wurde erzeugt. Eine dritte Isotherme, berechnet aus der Differenz zwischen den zwei gemessenen Isothermen, lieferte die Menge von CO-Gas, welche chemisch an den aktiven Plätzen auf der Probe gebunden waren, und damit eine Messung der Katalysatoreffizienz. Ein Ergebnis von aktivem Pt-Metall von 5,8 Mikromol/g Katalysator, basierend auf der angenommenen Adsorption von 1 Molekül CO pro verfügbarem Oberflächenatom von Pt, wurde für die trockenbeschichtete Probe erhalten.
Vergleichsprobe
Die zum Vergleich benutzte Probe wurde von ASEC gekauft und wird kommerziell unter Verwendung derselben Pt-Beladung und derselben geometrischen Größe hergestellt. Die Alterungs- und Chemisorptionstests, gleich wie die für die trockenbeschichtete Probe verwendeten, wurden angewandt, um den Wert der Katalysatorausbeute zu bestimmen. Diese Tests zeigten, daß die kommerzielle Probe eine Ausbeute von aktivem Pt-Metall von 4,7 Mikromol/g ergab.
Dieser Vergleich zeigte, daß die gealterte trockenbeschichtete Probe eine höhere Ausbeute von Pt-Metall als die kommerziell erhaltene Probe beibehielt.
Es ist ersichtlich, daß das gegenständliche Verfahren zur Beschichtung von Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße oder größer mit Teilchen von Nanometergröße eines Metalloxids einen ausgezeichneten Verbundträger für die effektive Dispersion von Edelmetall/en für einen Edelmetallkatalysator liefert. Bevorzugt ist das Metalloxid eines oder mehrere von A luminiumoxidteilchen, Ceroxidteilchen, Lanthanoxidteilchen oder Zirkoniumoxidteilchen von Nanometergröße.
Obwohl die Erfindung durch die obigen Beispiele beschrieben wurde, soll sie nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt sein.
ZUSAMMENFASSUNG
VERBESSERTER EDELMETALLKATALYSATOR
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Edelmetallkatalysators bereit, wobei das Edelmetall auf der Oberfläche von speziellen Verbundträgerteilchen verteilt ist. Oxidteilchen von Nanometerabmessungen werden zuerst durch ein Turbomischverfahren auf der Oberfläche von größeren Aluminiumoxidteilchen trocken aufgeschichtet. Im Allgemeinen beschichtet dieses Trockenbeschichtungsverfahren die Teilchen von Nanometergrößen auf der Oberfläche der Aluminiumoxidteilchen. Eine geeignete Lösung von Verbindung von Edelmetall/en wird dann auf der Oberfläche der Verbundträgerteilchen aufsaugen gelassen. Zum Schluß wird die Edelmetallverbindung durch Kalzinieren zersetzt, und Edelmetallteilchen werden mit großer effektiver Oberfläche auf den Verbundträgerteilchen dispergiert. Die resultierende Katalysatorstruktur verbessert die Katalysatorleistungsfähigkeit, wobei effizienter und effektiver Gebrauch des teuren Edelmetalls gemacht wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 4915987 [0019, 0019, 0019]
- US 5373999 [0021, 0022]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Katalysators, der Teilchen von Edelmetall, dispergiert auf Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße oder größer, umfaßt, wobei dieses Verfahren umfaßt: Trockenbeschichten von Metalloxidteilchen von Nanometergröße auf der Oberfläche dieser Aluminiumoxidteilchen zur Bildung von Verbundträgerteilchen für dieses Edelmetall, Dispergieren von Teilchen eines Edelmetalls auf der Oberfläche dieser Verbundträgerteilchen durch Mischen einer Lösung von Edelmetallverbindung mit diesen Verbundträgerteilchen zur Herstellung einer Mischung, Verdampfen des Lösungsmittels für diese Lösung aus dieser Mischung, und Kalzinieren der Mischung zur Zersetzung dieser Edelmetallverbindung und zum Dispergieren von Edelmetallteilchen auf diesen Verbundträgerteilchen.
Verfahren wie in Anspruch 1 angegeben, bei welchem die Lösung von Edelmetallverbindung eine wässrige Lösung eines Salzes dieser Verbindung ist, und dieses Edelmetall ein oder mehrere Edelmetall/e ist, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Platin, Palladium und Rhodium besteht.
Verfahren wie in Anspruch 1 angegeben, bei welchem diese Trockenbeschichtungsstufe wiederholtes Schleudern einer Mischung dieser Oxide und von Aluminiumoxidteilchen gegen eine Prallfläche mit hoher Geschwindigkeit umfaßt.
Verfahren wie in Anspruch 1 angegeben, bei welchem diese Trockenbeschichtungsstufe kontinuierliches Scheren einer Mischung dieser Oxide und von Aluminiumoxidteilchen zwischen zwei rotierenden Oberflächen umfaßt.
Verfahren wie in Anspruch 1 angegeben, bei welchem die ses Metalloxid aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Ceroxid, Lanthanoxid, Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid oder Mischungen hiervon besteht.
Verfahren wie in Anspruch 1 angegeben, bei welchem dieses Metalloxid Aluminiumoxid ist.
Verfahren zur Herstellung eines Katalysators, der Teilchen von Edelmetall, dispergiert auf Aluminiumoxidteilchen von Mikrongröße oder größer, umfaßt, wobei dieses Verfahren umfaßt: Trockenbeschichten von Metalloxidteilchen von Nanometergröße auf der Oberfläche von größeren Aluminiumoxidteilchen, so daß diese Metalloxidteilchen auf der Oberfläche dieses Aluminiumoxids unter Bildung von Verbundträgerteilchen haften, wobei diese Metalloxidteilchen aus einem Metalloxid bestehen, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Ceroxid, Lanthanoxid, Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid oder Mischungen hiervon besteht, Tränken dieser Verbundträgerteilchen mit einer wässrigen Lösung einer Verbindung eines Edelmetalls, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Platin, Palladium, Rhodium oder Mischungen hiervon besteht, Trocknen dieser getränkten Teilchen, und Kalzinieren der getrockneten Teilchen zur Zersetzung dieser Edelmetallverbindung und zum Dispergieren von Edelmetallteilchen auf diesen Verbundträgerteilchen.
Verfahren wie in Anspruch 7 angegeben, bei welchem diese Trockenbeschichtungsstufe wiederholtes Schleudern einer Mischung dieser Oxid- und Aluminiumoxidteilchen gegen eine Prallfläche mit hoher Geschwindigkeit umfaßt.
Verfahren wie in Anspruch 7 angegeben, bei welchem diese Trockenbeschichtungsstufe kontinuierliches Scheren einer Mischung dieser Oxid- und Aluminiumoxidteilchen zwischen zwei rotierenden Oberflächen umfaßt.