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H. Grothe, H. Muckenhuber, E. Knözinger:
"Heterogene Reaktionen von NO₂ an einer Rußoberfläche - Spektroskopische Untersuchungen an einem Labormodell";
Vortrag: Bunsentagung, Potsdam, Deutschland; 09.05.2002 - 11.05.2002.

In Ballungszentren trägt der Kraftfahrzeugverkehr stark
zur Belastung der Atmosphäre mit Rußpartikeln bei. Eine
Möglichkeit zur Reduzierung dieser Emissionen ist der
Einsatz von kontinuierlich regenerierbaren Rußfiltern
(CRT) bei Dieselmotoren. Dabei werden die
abgeschiedenen Rußpartikel durch eine katalytische
Oxidation abgebaut. Als Oxidans wird hierzu NO2
verwendet, das im Abgasstrom bereits vorhanden ist. Um
die optimalen Reaktionsbedingungen für die
entsprechende heterogene Reaktion zu finden, muß der
Reaktionsmechanismus in Abhängigkeit von der
Temperatur bekannt sein.
Temperaturprogrammierte spektroskopische Messungen
an einem Modellruß zeigen, daß Temperaturen im
Bereich von 350-450°C die Rußoberfläche so aktiviert,
daß der Ruß durch NO2 aufoxidiert wird. Die
Oberflächenzentren sowohl vor als auch nach der
Reaktion werden durch die temperaturprogrammierte
Massenspektroskopie, die FTIR-Spektroskopie in diffuser
Reflexion (DRIFTS) und die Elektronen-Spin-Resonanz-
Spektroskopie (ESR) charakterisiert. Entsprechend
können Desorptionsprodukte, Veränderungen der
funktionellen Gruppen sowie die Entstehung von
ungepaarten Elektronen an der Rußoberfläche detektiert
werden. Die heterogenen Reaktionen mit NO2 lassen sich
so in Temperaturabhängigkeit verfolgen. Es wird ein
erster Versuch unternommen, einen Reaktionsmechanismus
zu formulieren.