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Untersuchungen an NOx-Speichermaterialien: Vergleich katalytischer und elektrischer Eigenschaften

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Kremling, Michael:
Untersuchungen an NOx-Speichermaterialien: Vergleich katalytischer und elektrischer Eigenschaften.
Bayreuth , 2011
(Master's, 2011 , Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)

Abstract in another language

Ziel dieser Arbeit war es, die katalytischen und die elektrischen Eigenschaften von NOx-Speichermaterialien zu untersuchen, um einen Verständnisgewinn für die Abläufe auf dem am Lehrstuhl entwickelten integrierenden NOx-Sensor zu erzielen. Des Weiteren sollten geeignete Materialien für die sensitive Schicht des Sensors gefunden werden.

Als zu untersuchende Materialien wurde K/Al2O3, KMnO4/Al2O3, KMnO4/La-Al2O3 sowie Al2O3 ohne Speicherkomponente gewählt. Es wurde jeweils die NOx-Speicherfähigkeit, das Desorptionsverhalten nach der Einspeicherung und die thermische Regeneration untersucht. Außerdem wurde auf den Einfluss von unterschiedlichen Gasatmosphären sowie auf unterschiedliche Speichertemperaturen eingegangen.

Die katalytischen Untersuchungen wurden in einem Vertikalreaktor an Pulverschüttungen durchgeführt, die elektrischen Messungen am Versuchsaufbau des integrierenden NOx-Sensors. Dabei wurde das jeweilige Material als sensitive Schicht auf den Sensor aufgebracht und mittels Impedanzspektroskopie die elektrischen Eigenschaften bestimmt. Zur Gasanalyse nach dem Pulver bzw. Sensor wurde bei allen Messungen ein CLD verwendet.

Von den untersuchten Materialien zeigt sich KMnO4/La-Al2O3in Bezug auf NOx-Speicherfähigkeit, Desorptionsverhalten nach Einspeicherung und thermischer Regeneration als am besten geeignet.

Dieses Ergebnis der katalytischen Messungen wurde am Sensor bestätigt. Die Änderung des Leitwertes des Materials während der Beladung mit NOxdeutet auf unterschiedliche Speicherplätze im Material hin. Bei den Materialien mit Mn ist eine direkte Einspeicherung von NO möglich. Al2O3 ohne Speicherkomponente zeigt nur bei sehr niedrigen Temperaturen eine bedeutende NOx-Speicherung. Eine Reduzierung des O2-Anteils im Gas wirkt sich negativ auf die Signaländerung am Sensor sowie auf die Speicherung am Pulver aus. Eine Änderung des CO2-Anteils zeigt dagegen – außer bei der Speicherfähigkeit von K/Al2O3– keine Auswirkungen. Über den Einfluss von H2O konnte keine generelle Aussage getroffen werden. Zusätzlich wurden die Aktivierungsenergien EA der Materialien ermittelt.

Further data

Item Type: Master's, Magister, Diploma, or Admission thesis (Master's)
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Profile Fields
Profile Fields > Advanced Fields
Research Institutions
Research Institutions > Research Centres
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 23 Feb 2015 08:00
Last Modified: 11 Aug 2016 07:54
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/7293