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Kremling, Michael:
Untersuchungen an NOx-Speichermaterialien: Vergleich katalytischer und elektrischer Eigenschaften.
Bayreuth
,
2011
(Masterarbeit,
2011
, Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)
Abstract
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.
Weitere Angaben
| Publikationsform: | Master-, Magister-, Diplom- oder Zulassungsarbeit (Masterarbeit) |
|---|---|
| Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos Fakultäten Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT Profilfelder Profilfelder > Advanced Fields Forschungseinrichtungen Forschungseinrichtungen > Forschungszentren |
| Titel an der UBT entstanden: | Ja |
| Themengebiete aus DDC: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften |
| Eingestellt am: | 23 Feb 2015 08:00 |
| Letzte Änderung: | 11 Aug 2016 07:54 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/7293 |