Wirkungsweise von Metalloxid-Katalysatoren bei der selektiven katalytischen Reduktion von NOx mit niederen Alkoholen

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Zur Entstickung (DeNOx) von Abgasen aus stationären und mobilen Emissionsquellen wird zumeist die selektive katalytische Reduktion (SCR) in Gegenwart von Ammoniak genutzt. In Fahrzeugen wird das Reduktionsmittel Ammoniak meist aus einer Harnstofflösung erzeugt. Probleme dieser Technologie sind z.B. der Ammoniakschlupf, die Ablagerung und Korrosion durch Ammoniumsulfat oder die Ausfällung von Harnstoff in Vorratsbehältern und Transportleitungen bei tiefen Temperaturen. Eine interessante und kostengünstige Alternative stellt die Nutzung von niederen Alkoholen, v.a. (Bio)Ethanol als Reduktionsmittel für die SCR von NOx dar. Ziel dieses Projektes ist ein vertieftes Verständnis der Wirkungsweise von übergangsmetallhaltigen Katalysatoren bei der SCR-DeNOx in Gegenwart von C1-C3-Alkoholen als Reduktionsmittel. Als Katalysatoren sollen besonders Übergangsmetalloxide des Ag, Fe, Co und Cu auf meso- und makroporösen Oxiden wie Al2O3, SiO2 und ZrO2 und besonders auf Zeolithen als Träger präpariert und umfassend charakterisiert werden. Zur systematischen Aufklärung des Mechanismus sollen Isotopen-Austausch-Experimente, v.a. nach der SSITKA-Methode (Steady State Isotopic Transient Kinetic Analysis) sowie Puls- und Sorptionsuntersuchungen genutzt werden. Auf diese Weise soll besonders die Rolle der in geringen Konzentrationen auftretenden N- und O-haltigen Neben- und Zwischenprodukte geklärt werden.