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5 Ergebnisse und Diskussion 69 Abb. 5.24: Elementverteilung von Platin, Sauerstoff und Aluminium des benutzten Katalysatornetzes NP04
70 Ergebnisse und Diskussion Die Versuche mit dem Netzwerkstoff 1.4767 haben gezeigt, dass dieses Material grundsätzlich zur Herstellung von Rekombinator-Katalysatoren geeignet ist. Die Umsatzraten sind stabil und reproduzierbar, und die Proben deaktivieren sich nicht. Zusammenfassend sind jedoch eine zu starke Eduktumsetzung und eine damit verbundene Zündung des Gasgemischs als Nachteile zu nennen. 5.3.4 Katalysatoren Palladium und Rhodium auf Substratmaterial 1.4767 Im vorangegangenen Kapitel wurde der Einfluss unterschiedlicher Substratmaterialien auf Platin als Katalysator dargestellt. Im Folgenden erfolgt die Beschreibung der Effektivität dieser Werkstoffe in Kombination mit Palladium und Rhodium als Katalysatoren. Wie in der Literatur beschrieben und in eigenen Messungen festgestellt, setzt Palladium Wasserstoff wirksam um. Sein Haften auf dem Trägerwerkstoff 1.4841 ist allerdings nur ungenügend. Eine stabilere Verbindung wird von der Werkstoffpaarung Palladium und Probenwerkstoff 1.4767 erwartet. Eine solche Probe wird katalytisch aktiv bei einer Wasserstoffkonzentration von 5 Vol.-% und einer Vorheizung des Gasgemischs auf 65°C (Abb. 5.25). Die Umsatzraten fallen auch ohne Vorheizen nicht. Die Probe ist auch bei Wasserstoffkonzentrationen von 0,75 Vol.-% aktiv (190 min). Erst bei einer Konzentration unterhalb von 0,5 Vol.-% findet keine Reaktion mehr statt (200 min). Die Probe deaktiviert sich nicht und kann somit erneut eingesetzt werden. Ab einer Wasserstoffkonzentration von 10 Vol.-% bis 11 Vol.-% entzündet sich das Gasgemisch (280 min). Die Zündung erfolgt reproduzierbar bei mehrmaligem Anfahren eines Arbeitspunktes zwischen 10 Vol.-% und 11 Vol.-% (305 min). Da auch bei dieser Werkstoffkombination der Katalysator nicht fest genug auf der Oberfläche haftet, wird Palladium auf diesem Substratmaterial nicht weiter verwendet. Wie schon zuvor die Kombination Substratmaterial 1.4841/Rhodium ist auch die Paarung Substratwerkstoff 1.4767/Rhodium katalytisch inaktiv. Daher wird im weiteren Verlauf dieser Arbeit Rhodium endgültig als Katalysator ausgeschlossen.
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