DE102004010497A1 - Filter for purifying gas mixtures containing combustible particles, especially engine exhaust gases, has a gas-contacting surface comprising a mixture of silver or copper and one or more oxygen-containing compounds - Google Patents

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Abstract

Filter for purifying gas mixtures containing combustible particles has a gas-contacting surface comprising a mixture of silver or copper and one or more oxygen-containing compounds of a Group IVb or IIIa element, cerium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, manganese, iron, silicon, germanium or phosphorus. An independent claim is also included for producing a filter for purifying gas mixtures containing combustible particles by depositing a mixture as above on the gas-contacting surface of the filter.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Gasgemischen, die brennbare Partikel enthalten, insbesondere von rußhaltigen Abgasen von Verbrennungsmotoren sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The Invention relates to a device for the purification of gas mixtures, containing combustible particles, especially of sooty Exhaust gases of internal combustion engines and a method according to the preamble the independent one Claims.

Die Reinigung von Abgasen, die brennbare, insbesondere kohlenstoffhaltige Partikel enthalten, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Zur Reinigung derartiger Gasgemische werden üblicherweise keramische Filtersysteme eingesetzt. Die Herausforderung zur Optimierung derartige Systeme liegt primär nicht in der Filtration selber – viele Partikelfilter ermöglichen eine Abscheidung von mehr als 99 Prozent – sondern in dem dauerhaften und effizienten Einsatz des Filters ohne Verstopfung und ohne einer damit verbundenen übermäßigen Erhöhung des Durchflusswiderstandes über das gesamte Filtersystem.The Purification of waste gases, the flammable, especially carbonaceous Containing particles is becoming increasingly important. For cleaning such Gas mixtures are usually used ceramic filter systems. The challenge for optimization such systems are not primarily in the filtration itself - many Allow particle filter a separation of more than 99 percent - but in the permanent and efficient use of the filter without constipation and without one connected excessively increase the flow resistance over the entire filter system.

Der als Ruß oder Koks abgelagerte Kohlenstoff muss daher in regelmäßigen Intervallen vorzugsweise oxidativ entfernt werden. Die direkte Oxidation von Ruß durch Sauerstoff findet im relevanten Umfang erst bei Temperaturen oberhalb von 600 °C statt. Die Temperatur von Abgasen eines Dieselmotors beträgt beispielsweise in der Regel jedoch nur 150 bis 350 °C. Die Abgastemperatur muss demzufolge durch motorische oder andersartige Maßnahmen zur Regenerierung künstlich erhöht werden. Dies hat insbesondere bei motorischen Maßnahmen einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zur Folge und kann die Lebensdauer des Verbrennungsmotors beeinträchtigen. Darüber hinaus werden auch die entsprechenden Filtersysteme durch die hohen Temperaturen geschädigt. Es besteht daher die Notwendigkeit, die Reaktionstemperatur des abgelagerten Rußes künstlich abzusenken.Of the as soot or Coke deposited carbon must therefore be at regular intervals preferably be removed by oxidation. The direct oxidation of Soot through Oxygen finds relevant extent only at temperatures above held by 600 ° C. The temperature of exhaust gases of a diesel engine is, for example usually only 150 to 350 ° C. The exhaust gas temperature must consequently artificially by means of motor or other regenerative measures elevated become. This has an increased fuel consumption, especially in engine measures Result and may affect the life of the engine. About that In addition, the corresponding filter systems by the high Temperatures damaged. There is therefore a need to increase the reaction temperature of the deposited soot artificially lower.

Aus der US 4,515,758 ist ein Dieselpartikelfilter bekannt, der eine katalytische aktive Schicht aufweist. Die katalytische aktive Schicht bewirkt, dass die Zündtemperatur des abgelagerten Rußes auf Temperaturen oberhalb von 300 °C gesenkt werden kann. Nachteilig an diesem Filtersystem ist die Verwendung giftiger und flüchtiger, vanadiumpentoxidhaltiger Verbindungen, die darüber hinaus bei Verwendung in Partikelfiltern auf der Basis von Edelstahl oder Sintermetallen korrosiv auf das Trägermaterial wirken.From the US 4,515,758 For example, a diesel particulate filter having a catalytic active layer is known. The catalytic active layer causes the ignition temperature of the deposited soot to be lowered to temperatures above 300 ° C. A disadvantage of this filter system is the use of toxic and volatile, vanadium pentoxide-containing compounds, which moreover have a corrosive effect on the carrier material when used in particle filters based on stainless steel or sintered metals.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Reinigung von Gasgemischen, die brennbare Partikel enthalten, insbesondere von rußhaltigen Abgasen von Verbrennungsmotoren, bereitzustellen, deren Regenerierung auf einfache Weise schonend durchgeführt werden kann.task It is the object of the present invention to provide a device for cleaning of gas mixtures containing combustible particles, in particular of sooty Exhaust gases from internal combustion engines, provide their regeneration can be carried out gently in a simple manner.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu weist die Vorrichtung, die als Filter ausgeführt ist, eine dem zu reinigenden Gasgemisch ausgesetzte Oberfläche auf, die eine Mischverbindung von Silber oder Kupfer mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Verbindung eines Elementes der vierten Nebengruppe oder der dritten Hauptgruppe oder des Cers, Niobiums, Tantals, Molybdäns, Wolframs, Mangans, Eisens, Siliciums, Germaniums oder Phosphors enthält.The The problem underlying the invention is advantageously by the device according to the invention solved with the characterizing features of claim 1. To has the device, which is designed as a filter, one to be cleaned Gas mixture exposed surface on which a mixed compound of silver or copper with at least an oxygen-containing compound of an element of the fourth Subgroup or the third main group or cerium, niobium, Tantalum, molybdenum, Tungsten, manganese, iron, silicon, germanium or phosphorus contains.

Die Existenz der Mischverbindung in einem oberflächennahen Bereich der dem zu reinigenden Abgas ausgesetzten Oberfläche führt bereits bei Abgastemperaturen im Bereich von 200 bis 400 °C zu einem Oxidationsvorgang der auf dem Filter abgelagerten Rußpartikel und somit zu einer Regenerierung des Filters. Auf den Einsatz giftiger und flüchtiger Oxide kann vorteilhafter Weise verzichtet werden.The Existence of the mixed compound in a near-surface region of the zu surface exposed to cleaning exhaust gas already leads at exhaust gas temperatures in the range of 200 to 400 ° C to an oxidation process of the soot particles deposited on the filter and thus to a regeneration of the filter. On the use of toxic and volatile oxides can be dispensed with advantageously.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der in Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich. So enthält die Mischverbindung Silber oder Kupfer in einer unterstöchiometrischen Menge. Da Silber bzw. Kupfer bei höheren Temperaturen leicht freigesetzt werden, ist durch den unterstöchiometrischen Gehalt der beiden Metalle in der Mischverbindung eine bessere Anbindung der Metalle an die Oxidmatrix der Mischverbindung gewährleistet.By in the subclaims listed activities are advantageous developments of specified in claim 1 Device possible. So contains the mixed compound silver or copper in a substoichiometric Amount. Because silver or copper is easily released at higher temperatures is, is by the stoichiometric Content of the two metals in the mixed compound a better connection the metals ensured to the oxide matrix of the mixed compound.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Mischverbindung auf einen Katalysatorträger aufgebracht, der eine BET-Oberfläche von mindestens 10 m2/g aufweist. Durch die große katalytisch aktive Oberfläche ist ein besonders zuverlässiges Zündverhalten der Rußpartikel gewährleistet.In a further advantageous embodiment, the mixed compound is applied to a catalyst support having a BET surface area of at least 10 m 2 / g. The large catalytically active surface ensures a particularly reliable ignition behavior of the soot particles.

Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der Katalysatorträger zusätzlich katalytisch aktive Edelmetalle wie Platin, Palladium, Rhodium, Iridium oder Gold enthält.Farther is advantageous if the catalyst support in addition catalytically active noble metals such Platinum, palladium, rhodium, iridium or gold.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Katalysatorträger auf einem Filtermaterial aufgebracht, wobei das Filtermaterial aus einem Sintermetall oder aus Edelstahl ausgeführt ist. In diesem Fall wirkt der mit der Mischverbindung versehene Katalysatorträger gleichzeitig als Korrosionsschutz für das Filtermaterial.In In a particularly advantageous embodiment, the catalyst support applied to a filter material, wherein the filter material of a Sintered metal or made of stainless steel. In this case works the catalyst carrier provided with the mixed compound simultaneously as corrosion protection for the filter material.

Zeichnungdrawing

Zwei Ausführungsbeispiele der dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundeliegenden Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 2 schematisch eine Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der in 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen in Form eines Querschnitts entlang der Linie A-A.Two embodiments of the method according to the invention underlying apparatus are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows schematically a device according to a first embodiment of the present invention, 2 schematically a device according to a second embodiment and 3 shows an enlarged section of the in 1 and 2 shown devices in the form of a cross section along the line AA.

Ausführungsbeispieleembodiments

Der prinzipielle Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden beschrieben. Die Vorrichtung zur Reinigung von Gasen ist vorzugsweise als Filter ausgeführt, wie er schematisch in den 1 und 2 dargestellt ist. Der Filter ist vorzugsweise in ein System integriert, in dem ein mit brennbaren Partikeln beaufschlagtes Gasgemisch geführt wird. Dies kann bspw. die Abgasleitung eines Dieselmotors sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Filter in einem Bypass des abgasführenden Systems anzuordnen.The basic structure of a device according to the invention will be described below. The device for purifying gases is preferably designed as a filter, as shown schematically in the 1 and 2 is shown. The filter is preferably integrated into a system in which a gas mixture charged with combustible particles is conducted. This can be, for example, the exhaust pipe of a diesel engine. However, it is also possible to arrange the filter in a bypass of the exhaust gas system.

Der in 1 abgebildete Filter 10 ist als Wabenkörper-Filter ausgeführt und weist eine dem zu reinigenden Gasgemisch zugewandte erste Seite 11 sowie eine dem gereinigten Gasgemisch zugewandte zweite Seite 12 auf. Das mit brennbaren Partikeln, insbesondere mit Ruß beladene Gasgemisch 13 wird dem Filter 10 auf dessen erster Seite 11 zugeführt. Der Filter 10 umfasst ein Gehäuse 16, in das die eigentliche Filterstruktur integriert ist. Die Filterstruktur umfasst Kanäle 15, die an ihrem der ersten Seite 11 zugewandte Ende für den Zutritt des mit Partikeln beladenen Gasgemischs geöffnet sind und an ihrem der zweite Seite 12 zugewandten Ende durch Verschlüsse 22 verschlossen sind. Die Kanäle 15 sind an ihren Längsseiten vorzugsweise durch Wandungen 18 begrenzt, die porös ausgeführt sind, sodass sie den Durchtritt des Gasgemischs unter Zurückhaltung der im Gasgemisch enthaltenen Partikel gestatten.The in 1 pictured filters 10 is designed as a honeycomb filter and has a gas mixture to be cleaned facing the first page 11 and a second side facing the cleaned gas mixture 12 on. The laden with combustible particles, especially with soot gas mixture 13 gets the filter 10 on the first page 11 fed. The filter 10 includes a housing 16 , in which the actual filter structure is integrated. The filter structure includes channels 15 at her first page 11 facing end are open for access of the particle-laden gas mixture and at its second side 12 facing end by closures 22 are closed. The channels 15 are on their long sides, preferably by walls 18 limited, which are made porous so that they allow the passage of the gas mixture with retention of the particles contained in the gas mixture.

Das die Wandungen 18 durchdringende Gasgemisch gelangt in zweite Kanäle 20 die an ihrem der ersten Seite 11 zugewandten Ende durch zweite Verschlüsse 21 verschlossen sind und an ihrem der zweite Seite 12 zugewandten Ende geöffnet sind, sodass das von Partikeln befreite Gasgemisch entweichen kann. Das Gehäuse 16 sowie die Wandungen 18 bzw. die Verschlüsse 21, 22 können aus einem keramischen Material wie beispielsweise Cordierit oder Siliziumcarbid beispielsweise in Form eines Monolithen ausgeführt sein. Weiterhin ist es möglich, das Gehäuse 16, die Wandungen 18 und die Verschlüsse 21, 22 aus verschiedenen Materialien auszuführen.The walls 18 penetrating gas mixture enters second channels 20 those at their first page 11 facing end by second closures 21 are closed and at their second side 12 open facing end, so that the liberated from particles gas mixture can escape. The housing 16 as well as the walls 18 or the closures 21 . 22 may be made of a ceramic material such as cordierite or silicon carbide, for example in the form of a monolith. Furthermore, it is possible the housing 16 , the walls 18 and the locks 21 . 22 made of different materials.

In 2 ist ein Filter 10a abgebildet, der gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Edelstahl- oder Sintermetallfilter ausgeführt ist. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Bauteilkomponenten wie in 1. Die Filterstruktur umfasst hier anstelle von Kanälen Taschen 15a, die an ihrem der ersten Seite 11 zugewandten Ende für den Zutritt des mit Partikeln beladenen Gasgemischs geöffnet sind und an ihrem der zweite Seite 12 zugewandten Ende verschlossen sind. Die Taschen 15a sind an ihren Längsseiten vorzugsweise durch Wandungen 18 begrenzt, die porös ausgeführt sind, sodass sie den Durchtritt des Gasgemischs unter Zurückhaltung der im Gasgemisch enthaltenen Partikel gestatten.In 2 is a filter 10a shown, which is designed according to a second embodiment of the present invention as a stainless steel or sintered metal filter. Here, the same reference numerals designate the same component components as in FIG 1 , The filter structure here comprises pockets instead of channels 15a at her first page 11 facing end for the access of the particle-laden gas mixture are open and at their the second side 12 closed end are closed. The bags 15a are on their long sides, preferably by walls 18 limited, which are made porous so that they allow the passage of the gas mixture with retention of the particles contained in the gas mixture.

Das die Wandungen 18 durchdringende Gasgemisch gelangt in zweite Taschen 20a die an ihrem der ersten Seite 11 zugewandten Ende verschlossen sind und an ihrem der zweite Seite 12 zugewandten Ende geöffnet sind, sodass das von Partikeln befreite Gasgemisch entweichen kann. Das Gehäuse 16 sowie die Wandungen 18 sind aus einem metallischen Material wie beispielsweise einem Sintermetall oder Edelstahl ausgeführt.The walls 18 penetrating gas mixture enters second pockets 20a those at their first page 11 facing end are closed and at their the second side 12 open facing end, so that the liberated from particles gas mixture can escape. The housing 16 as well as the walls 18 are made of a metallic material such as a sintered metal or stainless steel.

In 3 ist ein Ausschnitt der in 1 und 2 dargestellten Wandungen 18 des Filters 10, 10a in einem Querschnitt entlang der Linie A-A abgebildet. Die Wandung 18 umfasst ein Filtermaterial 30, dass vorzugsweise aus einem Sintermetall bzw. aus einem Edelstahl ausgeführt ist; jedoch auch aus einem keramischen Material wie Cordierit oder Siliziumcarbid ausgeführt werden kann. Auf dem Filtermaterial 30 befindet sich an seiner den Kanälen 15 bzw. Taschen 15a zugewandten Seite ein Katalysatorträger 32, der katalytisch aktive Substanzen vorzugsweise in feinstverteilter, insbesondere nanoskopischer Verteilung aufweist. Eine Alternative besteht darin, die katalytisch aktiven Substanzen im Katalysatorträger 32 oberflächennah anzureichern, sodass eine oberflächennahe katalytisch aktive Schicht 34, wie in 3 dargestellt, entsteht.In 3 is a section of the in 1 and 2 shown walls 18 of the filter 10 . 10a shown in a cross section along the line AA. The wall 18 includes a filter material 30 in that it is preferably made of a sintered metal or of a stainless steel; However, it can also be made of a ceramic material such as cordierite or silicon carbide. On the filter material 30 is located at its the canals 15 or bags 15a facing side a catalyst support 32 which has catalytically active substances, preferably in extremely finely divided, in particular nanoscopic distribution. An alternative is the catalytically active substances in the catalyst support 32 surface near, so that a near-surface catalytically active layer 34 , as in 3 represented arises.

Um zu erreichen, dass der beschriebene Filter 10 möglichst wartungsfrei betrieben werden kann, muss bei Bedarf oder alternativ in regelmäßigen Abständen (beispielsweise alle 500 km) eine Regenerierung des Filters durchgeführt werden. Ohne Zuhilfenahme katalytisch aktiver Substanzen kommt es in Gegenwart von Sauerstoff erst bei Temperaturen von über 600 °C zu einer nennenswerten Umsetzung des als Partikel abgelagerten Rußes bzw. Kokses. Diese Temperaturen werden bei Dieselmotoren im Kraftfahrzeugbereich nicht erreicht, dort beträgt die Abgastemperatur meist lediglich 150 bis 350 °C. Zur Absenkung der Zündtemperatur der im Gasgemisch 13 enthaltenen Partikel weist die katalytisch aktive Schicht 34 katalytisch aktive Mischverbindungen auf, die die Zündtemperatur der Partikel auf Temperaturen von 300 bis 500°C absenken und dennoch bei ihrer Verarbeitung bzw. im Dauerbetrieb toxikologisch unbedenklich sind. So soll insbesondere eine Verwendung der im Stand der Technik oft beschriebenen Vanadiumpentoxidverbindungen als Bestandteil derartiger katalytisch aktiver Schichten vermieden werden.To achieve that the described filter 10 be operated as maintenance-free, if necessary or alternatively at regular intervals (for example, every 500 km) a regeneration of the filter must be performed. Without the aid of catalytically active substances, in the presence of oxygen it is only at temperatures of above 600 ° C. that a significant conversion of the soot or coke deposited as particles takes place. These temperatures are not reached in diesel engines in the automotive sector, where the exhaust gas temperature is usually only 150 to 350 ° C. To the Ab lowering the ignition temperature of the gas mixture 13 contained particles has the catalytically active layer 34 catalytically active mixed compounds, which lower the ignition temperature of the particles to temperatures of 300 to 500 ° C and yet are toxicologically harmless in their processing or in continuous operation. In particular, a use of the vanadium pentoxide compounds often described in the prior art as a component of such catalytically active layers should be avoided.

So weist die katalytisch aktive Schicht 34 als katalytisch aktive Verbindung Mischverbindungen von Silber oder Kupfer mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Verbindung eines Elementes der vierten Nebengruppe oder der dritten Hauptgruppe oder des Cers, Niobiums, Tantals, Molybdäns, Wolframs, Mangans, Eisens, Siliciums, Germaniums oder Phosphors einzeln oder in Mischungen miteinander auf.This is shown by the catalytically active layer 34 as the catalytically active compound, mixed compounds of silver or copper with at least one oxygen-containing compound of a fourth subgroup or third main group or cerium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, manganese, iron, silicon, germanium or phosphorane singly or in admixture with each other ,

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, in der Schicht 34 als katalytisch aktive Verbindungen eine oder mehrere ternäre Mischverbindungen von Silber oder Kupfer mit einer sauerstoffhaltigen Verbindung eines der Elemente Cer, Silicium, Germanium, Aluminium oder Gallium und mit einer sauerstoffhaltigen Verbindung eines Elementes der vierten Nebengruppe oder des Niobiums, Tantals, Molybdäns, Wolframs, Mangans, Eisens oder Phosphors vorzusehen.Another embodiment is in the layer 34 as catalytically active compounds one or more ternary mixed compounds of silver or copper with an oxygen-containing compound of one of the elements cerium, silicon, germanium, aluminum or gallium and with an oxygen-containing compound of a fourth transition element or niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, manganese , Iron or phosphorus.

Aufgrund der hohen katalytischen Aktivität der genannten Verbindungen kommt es bereits bei relativ niedrigen Abgastemperaturen zur katalytisch induzierten Zündung der Rußpartikel. Um ungünstige Effekte durch einen Überschuss an freigesetztem Silber bzw. Kupfer bei höheren Abgastemperaturen zu vermeiden, ist es insbesondere von Vorteil, wenn die genannten Mischverbindungen Silber und/oder Kupfer in einer unterstöchiometrischen Menge bezogen auf thermodynamisch stabile Zielverbindungen enthalten.by virtue of the high catalytic activity of These compounds already occur at relatively low exhaust gas temperatures for catalytically induced ignition the soot particles. To unfavorable effects by a surplus to avoid released silver or copper at higher exhaust gas temperatures, it is particularly advantageous if the said mixed compounds Silver and / or copper in a stoichiometric amount based on contain thermodynamically stable target compounds.

Beispiele für geeignete sauerstoffhaltige Ausgangsverbindungen, die mit Silber oder Kupfer entsprechende Mischverbindungen bilden sind beispielsweise TiO2, ZrO2, MoO3, WO3, Mn2O3, GeO2, B2O3 sowie Mischoxide derselben oder Mischoxide derselben mit Oxiden wie SiO2, Al2O3 oder CeO2. Beispiele für die dabei resultierenden Mischverbindungen sind Ag2MoxO(3x1), Ag2WxO(3x1), CuMoO4, CuWO4, AgMn2O4, AgBO2, Silber- oder Kupferalumosilikate.Examples of suitable oxygen-containing starting compounds which form mixed compounds corresponding to silver or copper are, for example, TiO 2 , ZrO 2 , MoO 3 , WO 3 , Mn 2 O 3 , GeO 2 , B 2 O 3 and mixed oxides thereof or mixed oxides thereof with oxides such as SiO 2 2 , Al 2 O 3 or CeO 2 . Examples of the resulting mixed compounds are Ag 2 Mo x O (3x1) , Ag 2 W x O (3x1) , CuMoO 4 , CuWO 4 , AgMn 2 O 4 , AgBO 2 , silver or copper aluminosilicates.

Die auf diese Weise erzeugten Mischverbindungen werden als katalytisch aktive Verbindungen vorzugsweise auf einen Katalysatorträger 32 unter Bildung des katalytisch aktiven Oberflächenbereichs 34 aufgebracht, wobei der Katalysatorträger 32 beispielsweise aus CeO2, ZrO2, TiO2, Al2O3 oder SiO2 bestehen kann oder auf der Basis geeigneter Phosphate, Sulfate, Carbonate oder Hydroxide ausgeführt ist.The mixed compounds produced in this way are preferably used as catalytically active compounds on a catalyst support 32 forming the catalytically active surface area 34 applied, wherein the catalyst support 32 For example, CeO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 or SiO 2 may be made or based on suitable phosphates, sulfates, carbonates or hydroxides.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als Grundmaterial des Katalysatorträgers 32 jene sauerstoffhaltigen Ausgangsverbindungen heranzuziehen, aus der auch die silber- bzw. kupferhaltige Mischverbindungen erzeugt werden und durch Zugabe geeigneter Silber- bzw. Kupferverbindungen innerhalb des Katalysatorträgers 32 feinstverteilt die katalytisch aktiven Verbindungen zu erzeugen.Another possibility is as a base material of the catalyst support 32 those oxygen-containing starting compounds, from which the silver- or copper-containing mixed compounds are produced and by adding suitable silver or copper compounds within the catalyst support 32 Finely distributed to produce the catalytically active compounds.

Die katalytische Aktivität der katalytisch aktiven Schicht 34 lässt sich insbesondere dadurch steigern, dass die BET-Oberfläche der katalytisch aktiven Schicht 34 wenigstens 10 m2/g beträgt, bevorzugt ist eine BET-Oberfläche von 50 – 1000 m2/g. Neben den genannten katalytisch aktiven Mischverbindungen kann der Katalysatorträger 32 weiterhin eines der Edelmetalle Platin, Palladium, Rhodium, Iridium oder Gold enthalten.The catalytic activity of the catalytically active layer 34 can be increased in particular by the fact that the BET surface area of the catalytically active layer 34 is at least 10 m 2 / g, preferably a BET surface area of 50 - 1000 m 2 / g. In addition to the cited catalytically active mixed compounds, the catalyst support 32 continue to contain one of the precious metals platinum, palladium, rhodium, iridium or gold.

Der Gesamtgehalt des mischverbindungshaltigen Katalysatorträgers an Kupfer und/oder Silber beträgt zwischen 1 und 40 Gew.%, der Gehalt der sauerstoffhaltigen Ausgangsverbindung 1 bis 99 Gew.% und der Gehalt an Katalysatorträgermaterial je nach Ausführungsform 0 bis 98 Gew.%.Of the Total content of mixed compound containing catalyst carrier Copper and / or silver amounts between 1 and 40 wt.%, The content of the oxygen-containing starting compound 1 to 99 wt.% And the content of catalyst support material depending on the embodiment 0 to 98% by weight.

Die Erfindung ist nicht auf die in 1 explizit dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern auf beliebige, anders ausgeführte Modifikationen von Filtersystemen übertragbar.The invention is not limited to those in 1 explicitly illustrated embodiment, but transferable to any other modifications carried out by filter systems.

Claims (9)

Vorrichtung zur Reinigung von Gasgemischen, die brennbare Partikel enthalten, insbesondere von rußhaltigen Abgasen von Verbrennungsmotoren, wobei die Vorrichtung als Filter ausgeführt ist, der eine dem zu reinigenden Gasgemisch ausgesetzte Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die dem zu reinigenden Abgas ausgesetzte Oberfläche eine Mischverbindung von Silber oder Kupfer mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Verbindung eines Elementes der vierten Nebengruppe oder der dritten Hauptgruppe oder des Cers, Niobiums, Tantals, Molybdäns, Wolframs, Mangans, Eisens, Siliciums, Germaniums oder Phosphors enthält.Apparatus for cleaning gas mixtures containing combustible particles, in particular of soot-containing exhaust gases of internal combustion engines, the apparatus being designed as a filter having a surface exposed to the gas mixture to be cleaned, characterized in that the surface exposed to the exhaust gas to be cleaned has a mixed compound of Contains silver or copper with at least one oxygen-containing compound of an element of the fourth subgroup or the third main group or cerium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, manganese, iron, silicon, germanium or phosphorus. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die dem Abgas ausgesetzte Oberfläche eine Mischverbindung (34) von Silber oder Kupfer mit einer sauerstoffhaltigen Verbindung mindestens eines der Elemente Cer, Silicium, Germanium, Aluminium oder Gallium und mit einer sauerstoffhaltigen Verbindung eines Elementes der vierten Nebengruppe oder des Niobiums, Tantals, Molybdäns, Wolframs, Mangans, Eisens oder Phosphors enthält.Apparatus according to claim 1, characterized in that the surface exposed to the exhaust gas is a mixed compound ( 34 ) of silver or copper with an oxygen-containing compound of at least one of cerium, silicon, germanium, aluminum or gallium and an oxygen-containing compound of a fourth subgroup or niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, manganese, iron or phosphorus contains. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischverbindung Silber oder Kupfer in einer unterstöchiometrischen Menge enthält.Device according to one of claims 1 to 3, characterized that the mixed compound silver or copper in a substoichiometric amount contains. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischverbindung auf einen Katalysatorträger (32) aufgebracht ist, der eine BET-Oberfläche von mindestens 10 m2/g aufweist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mixed compound on a catalyst support ( 32 ) having a BET surface area of at least 10 m 2 / g. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatorträger (32) zusätzlich eines der Edelmetalle Platin, Palladium, Rhodium, Iridium oder Gold enthält.Device according to claim 4, characterized in that the catalyst support ( 32 ) additionally contains one of the precious metals platinum, palladium, rhodium, iridium or gold. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatorträger (32) aus der mindestens einen sauerstoffhaltigen Verbindung eines Elementes der vierten Nebengruppe oder der dritten Hauptgruppe oder des Cers, Niobiums, Tantals, Molybdäns, Wolframs, Mangans, Eisens, Siliciums, Germaniums oder Phosphors besteht.Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the catalyst support ( 32 ) consists of the at least one oxygen-containing compound of an element of the fourth subgroup or of the third main group or cerium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, manganese, iron, silicon, germanium or phosphorus. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mischverbindungshaltige Katalysatorträger (32) 1 bis 40 Gew.% Kupfer und/oder Silber enthält.Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the mixed compound catalyst carrier ( 32 ) 1 to 40 wt.% Copper and / or silver. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysatorträger (32) auf einem Filtermaterial (30) aufgebracht ist, wobei das Filtermaterial (30) aus einem Sintermetall oder aus Edelstahl ausgeführt ist.Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the catalyst support ( 32 ) on a filter material ( 30 ) is applied, wherein the filter material ( 30 ) is made of a sintered metal or stainless steel. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Reinigung von Gasgemischen, die brennbare Partikel enthalten, insbesondere einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vorrichtung als Filter (10) ausgeführt ist, die eine dem zu reinigenden Gasgemisch ausgesetzte Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf die dem zu reinigenden Abgas ausgesetzte Oberfläche eine Mischverbindung aufgebracht wird, die durch eine Reaktion einer Silber- oder Kupferverbindung mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Verbindung eines Elementes der vierten Nebengruppe oder der dritten Hauptgruppe oder des Cers, Niobiums, Tantals, Molybdäns, Wolframs, Mangans, Eisens, Siliciums, Germaniums oder Phosphors erhalten wird.Process for producing a device for cleaning gas mixtures containing combustible particles, in particular a device according to one of Claims 1 to 9, the device being used as a filter ( 10 ), which has a surface exposed to the gas mixture to be purified, characterized in that a mixed compound is applied to the surface exposed to the exhaust gas to be cleaned by reacting a silver or copper compound with at least one oxygen-containing compound of an element of the fourth subgroup or the third main group or cerium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, manganese, iron, silicon, germanium or phosphorus.
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