Благодаря ее хорошим каталитическим свойствам платина часто применяется в каталитических конвертерах транспортных средств. В настоящее время приблизительно 60% европейской торговли платиной используются с этой целью.
Используя дизельный каталитический конвертер окисления (ДОКТОР), в котором происходит дожигание топлива углеводородов и угарного газа, ученые Технологического института Карлсруэ (КОМПЛЕКТ) и их партнеры нашли, что размер частицы и степень окисления платинового компонента во время операции могут быть изменены определенно. Взаимодействия между материалом перевозчика и прикладным благородным металлом играют важную роль. Результаты отражают очень динамическую поверхность каталитического конвертера, которая реагирует чрезвычайно ощутимо на внешние воздействия, такие как состав выхлопного газа.
Исследователи представляют способы использовать эту динамику, чтобы улучшить каталитические конвертеры.«Специальная вещь состоит в том, что мы можем приспособить размер и состояние благородных металлических наночастиц на поверхности каталитического конвертера. Методы позволяют нам сделать это при соответствующих и даже реальных операционных условиях и, следовательно, непосредственно приспособить каталитическую деятельность материалов», говорит Андреас Ганцлер, ученый Института КОМПЛЕКТА Химической Химии Технологии и Полимера (ITCP) и главного автора исследования «Настройка Структуры Платиновых Частиц на Окиси церия На месте для Усиления Каталитического Исполнения Катализаторов Выхлопного газа», изданных в последнем выпуске журнала Angewandte Chemie (Прикладная Химия).
В их исследовании исследователи продемонстрировали, как ощутимо государство платины реагирует на состав, т.е. отношение угарного газа и кислорода и температуры выхлопного газа. Эксплуатация двигателя уже изменена определенно в системах долечивания выхлопного газа, используемых сегодня.
Таким образом состав выхлопного газа приспособлен для регенерации фильтров макрочастицы или каталитических конвертеров хранения NOx. Исследование показывает, что также возможно оптимально привести в порядок активный платиновый компонент, чтобы увеличить деятельность каталитического конвертера и уменьшить потребление благородного металла.
В ходе немецко-французского проекта сотрудничества сложные методы использовались, чтобы наблюдать материалы при операционных условиях. Посредством экологической микроскопии электрона передачи (ETEM) визуализировались структурные модификации на атомном уровне материала.
Рентгеновская абсорбционная спектроскопия в синхротроне SOLEIL во французском Св. Обене и в Акселераторе Исследования Карлсруэ KARA КОМПЛЕКТА была применена, чтобы изучить процессы при реалистических условиях выхлопного газа. «На основе этих наблюдений за материалами каталитического конвертера при реальных условиях результаты могут быть переданы намного более быстро применению», указывает Ganzler.С помощью результатов полученная, каталитическая деятельность дизельных каталитических конвертеров окисления может быть увеличена при низкой температуре. От их наблюдений ученые получили многообещающее фундаментальное понятие, чтобы определенно приспособить размер и структуру платиновых частиц как функция каталитической деятельности, требуемой во время операции.
Понятие может использоваться среди других, чтобы значительно улучшить каталитическую работу после холодного запуска двигателей внутреннего сгорания и двигаясь в городском движении. «Структура благородных металлических наночастиц может быть под влиянием краткосрочных модификаций режима функционирования двигателя, например», говорит Гэнзлер.На основе результатов могут быть улучшены текущие и будущие новые типы каталитических конвертеров, и их экономическая эффективность может быть увеличена, поскольку благородная металлическая концентрация может быть уменьшена максимум на 50%. Исследование, которое считает «одним из больших основных моментов в исследовании каталитического конвертера» профессор Ян-Дирк Грунвалдт ITCP, встречается с большим интересом экспертов. Это было выполнено в ходе проекта «КОСАТКА – Каталитический конвертер Окисления/Сокращения для Дизельных Транспортных средств Следующего поколения», которое является частью Деуфрако немецко-французское сотрудничество исследования.
Проект финансируется с 960 000 евро Федеральным министерством для Экономических Дел и энергии. Кроме КОМПЛЕКТА, Енститю де Решерш sur ла Катализ и л’Энвироннеман де Лион (IRCELYON), TU Дармштадт, Аммиачно-содовая компания и Umicore AG & Co.
KG, технология материалов и компания по переработке в Ханау, принимают участие в проекте сотрудничества.