Die vorliegende Erfindung betrifft ein katalytisch aktives Partikelfilter, das sich insbesondere für die Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlen- wasserstoffen und Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren eignet.

Abgase von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren, also Benzinmotoren, werden in herkömmlichen Verfahren mit Hilfe von Dreiwege-Katalysatoren gereinigt. Diese sind in der Lage, die drei wesentlichen gasförmigen Schadstoffe des Motors, nämlich Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide, gleichzeitig zu unschädlichen Komponenten umzusetzen.

Neben diesen gasförmigen Schadstoffen enthält das Abgas von Benzin- motoren aber auch feinste Partikel (PM), die aus der unvollständigen

Verbrennung des Kraftstoffs resultieren und im Wesentlichen aus Ruß bestehen. Im Unterschied zur Partikelemission von Dieselmotoren sind die Partikel im Abgas stöchiometrisch betriebener Verbrennungsmotoren sehr klein und weisen eine durchschnittliche Partikelgröße kleiner 1 pm auf.

Typische Partikelgrößen liegen im Bereich 10 bis 200 nm. Des Weiteren ist die emittierte Partikelmenge sehr gering und bewegt sich im Bereich von 2 bis 4 mg/km.

Mit der europäischen Abgasnorm EU-6c ist eine Umstellung des Grenzwertes für solche Partikel vom Partikelmassengrenzwert auf einen kritischeren Partikelzahlgrenzwert von 6 x 10 ⁿ /km (im Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle - WLTP) verbunden. Damit entsteht Bedarf nach

Abgasreinigungskonzepten für stöchiometrisch betriebene Verbrennungs- motoren, die effektiv arbeitende Einrichtungen zur Entfernung von Partikeln umfassen. Im Bereich der Reinigung von Abgas von mager betriebenen Motoren, also insbesondere von Dieselmotoren, haben sich Wandflussfilter aus

keramischen Materialien, wie z.B. Siliciumcarbid, Aluminiumtitanat und Cordierit bewährt. Diese sind aus einer Vielzahl von parallelen Kanälen aufgebaut, die durch poröse Wände gebildet werden. Die Kanäle sind wechselseitig an einem der beiden Enden des Filters verschlossen, so dass Kanäle A gebildet werden, die an der ersten Seite des Filters offen und auf der zweiten Seite des Filters verschlossen sind, sowie Kanäle B, die an der ersten Seite des Filters verschlossen und auf der zweiten Seite des Filters offen sind. Das beispielsweise in die Kanäle A einströmende Abgas kann den Filter nur über die Kanäle B wieder verlassen, und muss zu diesem Zweck durch die porösen Wände zwischen den Kanälen A und B durchfließen. Beim Durchtritt des Abgases durch die Wand werden die Partikel zurückgehalten und das Abgas gereinigt.

Die so zurückgehaltenen Partikel müssen nachfolgend abgebrannt bzw. oxidiert werden, um ein Verstopfen des Filters bzw. einen inakzeptablen Anstieg des Gegendrucks des Abgassystems zu verhindern. Zu diesem Zweck wird beispielsweise das Wandflussfilter mit katalytisch aktiven Beschichtungen versehen, die die Zündtemperatur von Ruß herabsetzen.

Es ist bereits bekannt, solche Beschichtungen auf die porösen Wände zwischen den Kanälen aufzubringen (sogenannte auf-Wand-Beschichtung) oder in die porösen Wände einzubringen (sogenannte in-Wand- Beschichtung). Die EP 1 657 410 A2 beschreibt auch bereits eine

Kombination beider Beschichtungsarten, d.h. ein Teil des katalytisch aktiven Materials liegt in den porösen Wänden und ein anderer Teil auf den porösen Wänden vor.

Das Konzept, Partikel mittels Wandflussfiltern aus dem Abgas zu entfernen, ist bereits auf die Reinigung von Abgas von mit stöchiometrischem

Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren übertragen worden, siehe zum Beispiel die EP 2042226 A2. Gemäß deren Lehre trägt ein Wandflussfilter zwei übereinander angeordnete Schichten, wobei eine in der porösen Wand und die andere auf der porösen Wand angeordnet sein kann.

Ein ähnliches Konzept verfolgt die DE 102011050788 Al. Dort enthalten die porösen Filterwände ein Katalysatormaterial eines Drei-Wege-Katalysators, während zusätzlich ein Katalysatormaterial eines Drei-Wege-Katalysators auf Teilbereiche der Filterwände aufgebracht ist.

Weitere Dokumente, die mit katalytisch aktiven Beschichtungen versehene Filtersubstrate beschreiben, sind EP 3205388 Al, EP 3207977 Al, EP 3207978 Al, EP 3207987 Al, EP 3207989 Al, EP 3207990 Al und EP 3162428 Al.

Es besteht weiter Bedarf nach katalytisch aktiven Partikelfiltern, die die Funktionalitäten eines Partikelfilters und eines Dreiwegekatalysators vereinen und dabei die künftig geltenden Grenzwerte einzuhalten erlauben.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Partikelfilter zur Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoffgemisch betriebenen Verbrennungsmotoren, das ein Wandflussfilter der Länge L und zwei Beschichtungen Y und Z umfasst, wobei das Wandflussfilter Kanäle E und A umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten und einem zweiten Ende des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände getrennt sind, die Oberflächen OE bzw. OA bilden und wobei die Kanäle E am zweiten Ende und die Kanäle A am ersten Ende verschlossen sind, und wobei die

Beschichtungen Y und Z gleiche Sauerstoffspeicherkomponenten und gleiche Trägermaterialien für Edelmetalle umfassen, dadurch

gekennzeichnet, dass sich Beschichtung Y in den Kanälen E auf den

Oberflächen OE befindet und sich ausgehend vom ersten Ende des

Wandflussfilters auf einer Länge von 51 bis 90 % der Länge L erstreckt und sich Beschichtung Z in den Kanälen A auf den Oberflächen OA befindet und sich ausgehend vom zweiten Ende des Wandflussfilters auf einer Länge von 51 bis 90 % der Länge L erstreckt.

Die Beschichtungen Y und Z sind Dreiwege-katalytisch aktiv, insbesondere bei Betriebstemperaturen von 250 bis 1100 °C. Sie enthalten üblicherweise ein oder mehrere Edelmetalle, die auf einem oder mehreren Träger- materialien fixiert sind, sowie ein oder mehrere Sauerstoffspeicher- komponenten. Die Beschichtungen Y und Z umfassen gleiche Sauerstoffspeicher- komponenten und gleiche Trägermaterialien für Edelmetalle in

verschiedenen, bevorzugt aber in gleichen Mengen. Die Beschichtungen Y und Z enthalten daneben gleiche oder verschiedene Edelmetalle in gleichen oder verschiedenen Mengen.

Als Edelmetalle kommen insbesondere Platin, Palladium und Rhodium in Frage, wobei Palladium, Rhodium oder Palladium und Rhodium bevorzugt und Palladium und Rhodium besonders bevorzugt sind.

Bezogen auf das erfindungsgemäße Partikelfilter ist der Anteil von Rhodium am gesamten Edelmetallgehalt insbesondere größer oder gleich 10 Gew.-%. In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich 50-100% des gesamten Rhodiumanteils in der Schicht Y und 50-100% des gesamten Palladiumanteils in der Schicht Z. In einer besonders bevorzugten

Ausführungsform befinden sich 75-100% des gesamten Rhodiumanteils in der Schicht Y und 75-100% des gesamten Palladiumabteils in der Schicht Z.

Die porösen Wände des erfindungsgemäßen Partikelfilters selbst sind bevorzugt frei von Edelmetallen. Im Rahmen der Erfindung kann es

Vorkommen, dass etwas Washcoat der Schichten Y und Z beim Beschichten in die Oberflächenporen des Wandflussfilters eindringt. Erfindungsgemäß ist dies jedoch soweit wie möglich zu vermeiden. Generell liegt die Menge an Washcoat, welche in die oberflächigen Regionen der porösen Filterwand eindringt bei <20% mehr bevorzugt bei < 10% und ganz bevorzugt bei <5% bezogen auf das Gewicht des verwendeten Washcoats.

Da es sich vorliegend um Aufwandbeschichtungen handelt, weisen diese eine gewisse Erhebung über die Wandoberfläche auf. Die Dicke der beiden Schichten liegt aber in der Regel zwischen 5 - 250 Mm, vorzugsweise 7,5 - 225 Mm und ganz bevorzugt zwischen 10 - 200 Mm, wobei die Dicke der Schicht bevorzugt in der Mitte eines jeweiligen Kanals bestimmt wird und nicht in den Ecken. Zur Bestimmung der Schichtdicke eignen sich dem Fachmann bekannte, gängige Analysemethoden, wie zum Beispiel

Rasterelektronenmikroskopie.

Die Edelmetalle werden üblicherweise in Mengen von 0,15 bis 5 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters eingesetzt.

Als Trägermaterialien für die Edelmetalle kommen alle dem Fachmann für diesen Zweck geläufigen Materialien in Betracht. Solche Materialien sind insbesondere Metalloxide mit einer BET-Oberfläche von 30 bis 250 m ² /g, bevorzugt von 100 bis 200 m ² /g (bestimmt nach DIN 66132 - neueste Fassung am Anmeldetag).

Besonders geeignete Trägermaterialien für die Edelmetalle sind ausgewählt aus der Reihe bestehend aus Aluminiumoxid, dotiertes Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Titandioxid und Mischoxiden aus einem oder mehreren davon. Dotierte Aluminiumoxide sind beispielsweise Lanthanoxid-, Zirkoniumoxid- und/oder Titanoxid-dotierte Aluminiumoxide. Mit Vorteil wird Lanthan- stabilisiertes Aluminiumoxid eingesetzt, wobei Lanthan in Mengen von 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 6 Gew.-%, jeweils berechnet als La2Ü ₃ und bezogen auf das Gewicht des stabilisierten Aluminiumoxides, verwendet wird. Ein weiteres geeignetes Trägermaterial ist Lanthan-stabilisiertes

Aluminiumoxid, dessen Oberfläche mit Lanthanoxid, mit Bariumoxid oder mit Strontiumoxid beschichtet ist. Als Sauerstoffspeicherkomponente kommen insbesondere Cer/Zirkonium/ Seltenerdmetall-Mischoxide in Frage. Der Begriff„Cer/Zirkonium/

Seltenerdmetall-Mischoxid" im Sinne vorliegender Erfindung schließt physikalische Mischungen aus Ceroxid, Zirkoniumoxid und Seltenerdoxid aus. Vielmehr sind„Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide" durch eine weitgehend homogene, dreidimensionale Kristallstruktur gekennzeichnet, die idealerweise frei ist von Phasen aus reinem Ceroxid, Zirkoniumoxid bzw. Seltenerdoxid. Je nach Herstellungsverfahren können aber auch nicht vollständig homogene Produkte entstehen, die in der Regel ohne Nachteil verwendet werden können.

Im Übrigen umfasst der Begriff Seltenerdmetall bzw. Seltenerdmetalloxid im Sinne vorliegender Erfindung kein Cer bzw. kein Ceroxid.

Als Seltenerdmetalloxide in den Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxiden kommen beispielsweise Lanthanoxid, Yttriumoxid, Praseodymoxid,

Neodymoxid und/oder Samariumoxid in Betracht.

Bevorzugt sind Lanthanoxid, Yttriumoxid und/oder Praseodymoxid.

Besonders bevorzugt sind Lanthanoxid und/oder Yttriumoxid und ganz besonders bevorzugt sind Lanthanoxid und Yttriumoxid, Yttriumoxid und Praseodymoxid, sowie Lanthanoxid und Praseodymoxid.

In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Sauerstoff- speicherkomponenten frei von Neodymoxid.

Erfindungsgemäß kann das Masseverhältnis von Ceroxid zu Zirkoniumoxid in den Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxiden in weiten Grenzen variieren. Es beträgt beispielsweise 0,1 bis 1,5, bevorzugt 0,2 bis 1 oder 0,3 bis 0,5. Sofern die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetall Yttriumoxid enthalten, so ist dessen Anteil insbesondere 5 bis 15 Gew.-%.

Sofern die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetall Praseodymoxid enthalten, so ist dessen Anteil insbesondere 2 bis 10 Gew.- %.

Sofern die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetall Lanthanoxid und Yttriumoxid enthalten, so ist dessen Massenverhältnis insbesondere 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,125 - 0,75 und ganz bevorzugt 0,15 - 0,5.

Sofern die Cer/Zirkonium/Seltenerdmetall-Mischoxide als Seltenerdmetall Lanthanoxid und Praseodymoxid enthalten, so ist dessen Massenverhältnis insbesondere 0,1 bis 2, vorzugsweise 0,125 - 1,7 und ganz bevorzugt 0,15 - 1,5.

Üblicherweise enthalten die Beschichtungen Y und Z Sauerstoffspeicher- komponenten in Mengen von 15 bis 120 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters.

Das Masseverhältnis von Trägermaterialien und Sauerstoffspeicher- komponenten in den Beschichtungen Y und Z beträgt üblicherweise 0,3 bis 1,5, beispielsweise 0,4 bis 1,3.

In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten eine oder beide der Beschichtungen Y und Z eine Erdalkaliverbindung wie z.B. Strontium- oxid, Bariumoxid oder Bariumsulfat. Die Menge an Bariumsulfat je

Beschichtung beträgt insbesondere 2 bis 20 g/l Volumen des Wandfluss- filters.

In weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten eine oder beide der Beschichtungen Y und Z Additive wie Seltenerdverbindungen wie z.B. Lanthanoxid und/oder Binder, wie z.B. Aluminiumverbindungen. Diese Additive werden in Mengen verwendet, die in weiten Grenzen variieren können und die der Fachmann im konkreten Fall mit einfachen Mitteln bestimmen kann.

In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die

Beschichtungen Y und Z Lanthan-stabilisiertes Aluminiumoxid, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Zirkoniumoxid, Ceroxid, Yttriumoxid und Lanthanoxid umfassende Sauerstoffspeicherkomponente.

In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Beschichtungen X und Y Lanthan-stabilisiertes Aluminiumoxid, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Zirkoniumoxid, Ceroxid, Praseodymoxid und Lanthanoxid umfassende

Sauerstoffspeicherkomponente.

In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Beschichtungen X und Y Lanthan-stabilisiertes Aluminiumoxid, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium, eine erste Zirkoniumoxid, Ceroxid, Yttriumoxid und Lanthanoxid umfassende Sauerstoffspeicherkomponente, sowie eine zweite Zirkoniumoxid, Ceroxid, Yttriumoxid und Praseodymoxid umfassende Sauerstoffspeicher-komponente.

Die Beschichtungen Y und Z umfassen in Ausführungsformen jeweils Lanthan-stabilisiertes Aluminiumoxid in Mengen von 20 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 bis 60 Gew.-%, sowie die Sauerstoffspeicher- komponente in Mengen von 30 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung Y bzw. Z.

In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die

Beschichtung Y ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 55 bis 90 %, insbesondere über 57 bis 85 % der Länge L des Wandflussfilters. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die

Beschichtung Y ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65% der Länge L des Wandflussfilters. Die Beladung des Wandflussfilters mit Beschichtung Y beträgt bevorzugt 33 bis 125 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters.

In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die

Beschichtung Z ausgehend vom zweiten Ende des Wandflussfilters über 55 bis 90 %, insbesondere über 57 bis 85 % der Länge L des Wandflussfilters. . In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die

Beschichtung Z ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65% der Länge L des Wandflussfilters. Die Beladung des Wandflussfilters mit Beschichtung Z beträgt bevorzugt 33 bis 125 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters.

In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beträgt die Summe der Längen von Beschichtung Y und Beschichtung Z 110 bis 180 % der Länge L, vorzugsweise 114 bis 170 % der Länge L und besonders bevorzugt um 120 bis 130 % der Länge L.

In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten die

Beschichtungen Y und Z keinen Zeolithen und kein Molsieb.

Die Gesamtbeladung des erfindungsgemäßen Partikelfilters mit den

Beschichtungen Y und Z beträgt insbesondere 40 bis 150 g/l, bezogen auf das Volumen des Wandflussfilters.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein Partikelfilter, das ein Wandflussfilter der Länge L und zwei Beschichtungen Y und Z umfasst, wobei das Wandflussfilter Kanäle E und A umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten und einem zweiten Ende des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände getrennt sind, die Oberflächen OE bzw. OA bilden und wobei die Kanäle E am zweiten Ende und die Kanäle A am ersten Ende verschlossen sind, und wobei die Beschichtungen Y und Z gleiche Sauerstoffspeicherkomponenten und gleiche Trägermaterialien für Edelmetalle umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass

Beschichtung Y sich in den Kanälen E auf den Oberflächen OE befindet und sich ausgehend vom ersten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65 % der Länge L erstreckt,

Beschichtung Z sich in den Kanälen A auf den Oberflächen OA befindet und sich ausgehend vom zweiten Ende des Wandflussfilters über 57 bis 65 % der Länge L erstreckt,

und die Beschichtungen Y und Z Aluminiumoxid in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung Y bzw. Z, Rhodium, Palladium oder Palladium und Rhodium und eine Sauerstoff- speicherkomponente in einer Menge von 30 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung Y bzw. Z enthält, wobei

die Sauerstoffspeicherkomponente Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid oder Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid oder eine Mischung aus zwei Sauerstoffspeicherkomponenten umfasst, wobei eine Sauerstoffspeicherkomponente Zirkoniumoxid, Ceroxid,

Lanthanoxid und Yttriumoxid und die andere Zirkoniumoxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid enthält.

Wandflussfilter, die gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können, sind bekannt und am Markt erhältlich. Sie bestehen beispielsweise aus Silicium-Carbid, Aluminium-Titanat oder Cordierit, haben beispielsweise eine Zelligkeit von 200 bis 400 Zellen pro Inch und üblicherweise eine Wandstärke zwischen 6 und 12 Mil, bzw. 0,1524 und 0,305 Millimeter Sie weisen in unbeschichtetem Zustand beispielsweise Porositäten von 50 bis 80, insbesondere 55 bis 75% auf. Ihre durchschnittliche Porengröße beträgt in unbeschichtetem Zustand beispielsweise 10 bis 25 Mikrometer. In der Regel sind die Poren des Wandflussfilters sogenannte offene Poren, das heißt sie haben eine Verbindung zur den Kanälen. Des Weiteren sind die Poren in der Regel untereinander verbunden. Dies ermöglicht einerseits die leichte Beschichtung der inneren Porenoberflächen und andererseits eine leichte Passage des Abgases durch die porösen Wände des Wandflussfilters.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Partikelfilters kann nach dem Fachmann geläufigen Methoden erfolgen, so etwa dadurch, dass eine Beschichtungssuspension, die üblicherweise Washcoat genannt wird, mittels eines der üblichen Tauchbeschichtungsverfahren bzw. Pump- und Saug-Beschichtungsverfahren auf das Wandflussfilter appliziert wird.

Thermische Nachbehandlung bzw. Kalzination schließen sich üblicherweise an.

Die Beschichtungen Y und Z werden in getrennten und aufeinander- folgenden Beschichtungsschritten erhalten.

Dem Fachmann ist bekannt, dass die durchschnittliche Porengröße des Wandflussfilters und die mittlere Teilchengröße der katalytisch aktiven Materialien aufeinander abgestimmt werden müssen, um eine auf-Wand- Beschichtung oder eine in-Wand-Beschichtung zu erzielen. In Fall der in- Wand-Beschichtung muss die mittlere Teilchengröße der katalytisch aktiven Materialien klein genug sein, um in die Poren des Wandflussfilters

einzudringen. Dagegen muss im Fall der auf-Wand-Beschichtung die mittlere Teilchengröße der katalytisch aktiven Materialien groß genug sein, um nicht in die Poren des Wandflussfilters einzudringen.

In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die

Beschichtungssuspensionen zur Herstellung der Beschichtungen Y und Z bis zu einer Partikelgrößenverteilung von dso = 4 bis 8 pm und d ₉₉ = 22 bis 16 pm gemahlen.

Das erfindungsgemäße Partikelfilter eignet sich hervorragend zur

Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und

Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff- Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren. Die vorliegende Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zur Entfernung von Partikeln, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus dem Abgas von mit stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Abgas über ein erfindungsgemäßes Partikelfilter geleitet wird.

Dabei kann das Abgas so über ein erfindungsgemäßes Partikelfilter geleitet werden, dass es durch die Kanäle E in das Partikelfilter eintritt und es durch Kanäle A wieder verlässt.

Es ist aber auch möglich, dass das Abgas durch die Kanäle A in das Partikel- filter eintritt und es durch Kanäle E wieder verlässt.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Partikelfilter, das ein Wandflussfilter der Länge L (1) mit Kanälen E (2) und Kanälen A (3) umfasst, die sich parallel zwischen einem ersten Ende (4) und einem zweiten Ende (5) des Wandflussfilters erstrecken und die durch poröse Wände (6) getrennt sind, die Oberflächen OE (7) bzw. OA (8) bilden und wobei die Kanäle E (2) am zweiten Ende (5) und die Kanäle A (3) am ersten Ende (4) verschlossen sind. Beschichtung Y (9) befindet sich in den Kanälen E (2) auf den

Oberflächen OE (7) und Beschichtung Z (10) in den Kanälen A (3) auf den Oberflächen OA (8).

Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen näher erläutert.

Vergleichsbeispiel 1

Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- Speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei die

Beschichtung über 100% der Substratlänge in die poröse Filterwand eingebracht wurde. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug 75 g/l, die Gesamtedelmetallbeladung 1,27 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Er wird nachstehend als VGPF1 bezeichnet.

Beispiel 1

Beschichtung der Eingangs und Ausgangskanäle:

Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das

Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56:44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar zuerst in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 62,5 g/l, die Edelmetallbeladung 1,06 g/l mit einem Verhältnis von

Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Anschließend wurden die

Ausgangskanäle des Filters auf eine Länge von 60 % der Filterlänge mit der gleichen Beschichtungssuspension beschichtet. Der so erhaltene

beschichtete Filter wurde erneut getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 75 g/l, die Gesamtedelmetall- beladung 1,27 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 :

1. Er wird nachstehend als GPF1 bezeichnet.

Beispiel 2

Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt. Dabei wurde die

Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar zuerst in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filter- länge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 62,5 g/l, die Edelmetall- beladung 1,06 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Anschließend wurden die Ausgangskanäle des Filters auf eine Länge von 60 % der Filterlänge mit der gleichen Beschichtungssuspension beschichtet. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde erneut getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 75 g/l, die Gesamtedelmetallbeladung 1,27 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als GPF2 bezeichnet. Katalytische Charakterisierung

Die Partikelfilter VGPF1, GPF1 und GPF2 wurden zusammen in einer Motor- prüfstandsalterung gealtert. Diese besteht aus einer Schubabschaltungs- alterung mit 950°C Abgastemperatur vor Katalysatoreingang (Maximale Betttemperatur 1030°C). Die Alterungszeit betrug 19 Stunden (siehe

Motortechnische Zeitschrift, 1994, 55, 214-218).

Anschließend wurden die katalytisch aktiven Partikelfilter im gealterten Zustand an einem Motorprüfstand im sogenannten„Light- off Test" und im „lambda Sweeptest" getestet. Bei dem Light-off Test wird das

Anspringverhalten bei stöchiometrischer Abgaszusammensetzung mit konstanter mittlerer Luftzahl l bestimmt (l =0,999 mit ±3,4% Amplitude).

Die nachfolgende Tabelle 1 enthält die Temperaturen Tso, bei denen jeweils 50% der betrachteten Komponenten umgesetzt werden.

Tabelle 1

Das dynamische Umsatzverhalten der Partikelfilter im lambda Sweeptest wurde in einem Bereich von l = 0,99 - 1,01 bei einer konstanten

Temperatur von 510°C bestimmt. Die Amplitude von l betrug dabei ±3,4%. Tabelle 2 enthält den Umsatz am Schnittpunkt der CO- und der NOx- Umsatzkurven, sowie den zugehörigen HC-Umsatz der gealterten

Partikelfilter.

Tabelle 2

Die erfindungsgemäßen Partikelfilter GPF1 und GPF2 zeigen gegenüber VGPF1 im gealterten Zustand eine deutliche Verbesserung beim

Anspringverhalten und beim dynamischen CO/NOx-Umsatz.

Vergleichsbeispiel 2:

a) Aufbringen der Inwandbeschichtung :

Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei die

Beschichtung über 100% der Substratlänge in die poröse Filterwand eingebracht wurde. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug 100 g/l, die Edelmetallbeladung 2,60 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu

Rhodium von 60 : 13,75. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. b) Beschichtung der Eingangskanäle

Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 50: 50. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 25 % der Filterlänge. Die Beladung des Eingangskanals betrug 58 g/l, die Edelmetallbeladung 2,30 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. c) Beschichtung der Ausgangskanäle

Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das

Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56:44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter b) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den Ausgangskanälen auf eine Länge von 25 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 59 g/l, die Edelmetallbeladung 1,06 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 1 : 2. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 130 g/l, die Gesamtedelmetall- beladung 3,44 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Er wird nachstehend als VGPF2 bezeichnet. Vergleichsbeispiel 3:

a) Aufbringen der Inwandbeschichtung :

Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei die Beschicht- ung über 100% der Substratlänge in die poröse Filterwand eingebracht wurde. Die Beladung dieses Filters betrug 100 g/l, die Edelmetallbeladung 2,07 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 45 : 13,5. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. b) Beschichtung der Eingangskanäle

Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 50: 50. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Eingangskanals betrug 90 g/l, die Edelmetallbeladung 2,30 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 154 g/l, die Gesamtedel- metallbeladung 3,44 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Er wird nachstehend als VGPF3 bezeichnet. Beispiel 3

Beschichtung der Eingangskanäle

a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das

Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56:44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 83,33 g/l, die Edelmetallbeladung 2,87 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Anschließend wurden die Ausgangskanäle des Filters auf eine Länge von 60 % der Filterlänge mit der gleichen Beschicht- ungssuspension beschichtet. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde erneut getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedelmetallbeladung 3,44 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 10 : 3. Er wird

nachstehend als GPF3 bezeichnet.

Katalytische Charakterisierung

Die Partikelfilter VGPF2, VGF3 und GPF3 wurden zusammen in einer Motor- prüfstandsalterung gealtert. Diese besteht aus einer Schubabschaltungs- alterung mit 950°C Abgastemperatur vor Katalysatoreingang (Maximale Betttemperatur 1030°C). Die Alterungszeit betrug 76 Stunden (siehe Motortechnische Zeitschrift, 1994, 55, 214-218). Anschließend wurden die katalytisch aktiven Partikelfilter im gealterten Zustand an einem Motorprüfstand im sogenannten„Light- off Test" und im „lambda Sweeptest" getestet. Bei dem Light-off Test wird das

Anspringverhalten bei stöchiometrischer Abgaszusammensetzung mit konstanter mittlerer Luftzahl l bestimmt (l =0,999 mit ±3,4% Amplitude).

Die nachfolgende Tabelle 3 enthält die Temperaturen Tso, bei denen jeweils 50% der betrachteten Komponenten umgesetzt werden.

Tabelle 3

Das dynamische Umsatzverhalten der Partikelfilter im lambda Sweeptest wurde in einem Bereich von l = 0,99 - 1,01 bei einer konstanten

Temperatur von 510°C bestimmt. Die Amplitude von l betrug dabei ±3,4%. Tabelle 4 enthält den Umsatz am Schnittpunkt der CO- und der NOx- Umsatzkurven, sowie den zugehörigen HC-Umsatz der gealterten

Partikelfilter.

Tabelle 4 Der erfindungsgemäße Partikelfilter GPF3 zeigt gegenüber VGPF2 und VGPF3 im gealterten Zustand eine deutliche Verbesserung beim

Anspringverhalten und beim dynamischen CO/NOx-Umsatz. Vergleichsbeispiel 4:

Beschichtung der Eingangskanäle

a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das

Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56/44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfilter-substrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 50 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 100 g/l, die Edelmetallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert.

Beschichtung der Ausgangskanäle

b) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff-speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher-komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer

Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den Ausgangskanälen auf eine Länge von 50 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 100 g/l, die Edelmetallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu

Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedel-metallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als VGPF4

bezeichnet.

Beispiel 4

Beschichtung der Eingangskanäle

a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das

Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56/44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfilter-substrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 55 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 91 g/l, die Edelmetallbeladung 1.16 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu

Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert.

Beschichtung der Ausgangskanäle

b) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid,

Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den

Ausgangskanälen auf eine Länge von 55 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 91 g/l, die Edelmetallbeladung 1.16 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene

beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedel- metallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als GPF3 bezeichnet.

Beispiel 5

Beschichtung der Eingangskanäle

a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das

Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56/44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfilter-substrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 83.33 g/l, die Edelmetallbeladung 1.06 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Beschichtung der Ausgangskanäle

b) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- Speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den

Ausgangskanälen auf eine Länge von 60 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 83.33 g/l, die Edelmetallbeladung 1.06 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedel- metallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als GPF4 bezeichnet.

Beispiel 6

Beschichtung der Eingangskanäle

a) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer Sauerstoffspeicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Das

Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 56/44. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodium- nitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung eines handelsüblichen Wandflussfilter-substrats eingesetzt. Dabei wurde die Beschichtungssuspension auf die Filterwände des Substrats beschichtet und zwar in den Eingangskanälen auf eine Länge von 80 % der Filterlänge. Die Beladung des Einlasskanals betrug 62.5 g/l, die Edelmetallbeladung 0.79 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert.

Beschichtung der Ausgangskanäle

b) Mit Lanthanoxid stabilisiertes Aluminiumoxid wurde zusammen mit einer ersten Sauerstoffspeicherkomponente, die 40 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Praseodymoxid umfasste, und einer zweiten Sauerstoff- Speicherkomponente, die 24 Gew.-% Ceroxid, Zirkonoxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid umfasste, in Wasser suspendiert. Beide Sauerstoffspeicher- komponenten wurden zu gleichen Teilen eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid und Sauerstoffspeicherkomponente betrug 30:70. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter ständigem Rühren mit einer Palladiumnitrat-Lösung und einer Rhodiumnitrat-Lösung versetzt. Die resultierende Beschichtungssuspension wurde direkt zur Beschichtung des unter a) erhaltenen Wandflussfiltersubstrats eingesetzt, wobei auf die Filterwände des Substrats beschichtet wurde und zwar in den

Ausgangskanälen auf eine Länge von 80 % der Filterlänge. Die Beladung des Auslasskanals betrug 62.5 g/l, die Edelmetallbeladung 0.79 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Der so erhaltene beschichtete Filter wurde getrocknet und anschließend kalziniert. Die

Gesamtbeladung dieses Filters betrug somit 100 g/l, die Gesamtedel- metallbeladung 1.42 g/l mit einem Verhältnis von Palladium zu Rhodium von 5 : 1. Er wird nachstehend als GPF5 bezeichnet.

Katalytische Charakterisierung

Die Partikelfilter VGPF4, GPF4, GPF5 und GPF6 wurden an einem

Kaltblasprüfstand bezüglich des Abgasgegendrucks verglichen.

Die nachfolgende Tabelle 5 enthält Druckverlustdaten die bei einer

Lufttemperatur von 21°C und einem Volumenstrom von 600 m3/h bestimmt wurden. Die Werte wurden zur besseren Übersicht auf VGPF4 normiert.

Tabelle 5

Die erfindungsgemäßen Filter GPF4, GPF5 und GPF6 weisen allesamt überraschenderweise einen geringeren Druckverlust auf, als das

Vergleichsbeispiel VGPF4, obwohl diese eine größere Oberfläche der

Filterwände bedecken. Dies ist durchaus überraschend, da man eigentlich davon ausgehen konnte, dass längere Beschichtungen einen höheren Abgasgegendruck verursachen, da hier mehr Abgas durch die katalytischen Beschichtungen strömen muss, da dadurch weniger Abgas durch die ohne Beschichtung versehene Filterwand strömen kann.

Des Weiteren wurde systematisch untersucht, welches die Haupteffekte sind, die für einen möglichst geringen Abgasgegendruck verantwortlich sind. Hierbei wurden verschiedene Filter mit unterschiedlichen Zonenlängen (Faktor A) und Washcoatschichtdicken (Faktor B) präpariert und

gegeneinander verglichen. Alle Filter hatten dieselbe

Gesamtwashcoatbeladung und den gleichen Edelmetallgehalt.

Tabelle 6

Die statistische Auswertung zeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, den Washcoat auf einer möglichst großen Oberfläche auf den Filterwänden mit einer dadurch einhergehenden geringen Schichtdicke zu verteilen, anstatt nur eine geringe Oberfläche mit einer hohen Schichtdicke zu bedecken, da eine hohe Schichtdicke als Hauptursache für einen hohen Abgasgegendruck anzusehen ist (Figur 2). Zudem wurden die Partikelfilter zusammen in einer Motorprüfstandsalterung gealtert. Diese besteht aus einer Schub- abschaltungsalterung mit 950°C Abgastemperatur vor Katalysatoreingang (Maximale Betttemperatur 1030°C). Die Alterungszeit betrug 19 Stunden (siehe Motortechnische Zeitschrift, 1994, 55, 214-218).

Anschließend wurden die katalytisch aktiven Partikelfilter im gealterten Zustand an einem Motorprüfstand im sogenannten„Lambda Sweeptest" getestet. Überraschenderweise zeigt die statistische Auswertung der Testergebnisse auch einen signifikanten Vorteil im Lambda Sweeptest, wenn die katalytische Beschichtung mit einer geringen Schichtdicke auf einer möglichst großen Oberfläche aufgebracht wird (Figur 3).

Zusätzlich wurde untersucht inwieweit sich eine Ausführungsform bestehend aus einer kurzen und einer langen Zone von einer Ausführungsform bestehend aus zwei langen Zonen unterscheidet. Hierfür wurde ein erfindungsgemäßer Filter mit Zonenlängen von jeweils 60% der Filterlänge gegen einen Vergleichsfilter mit Zonenlängen von 90% im Einlasskanal und 30% im Auslasskanal verglichen. In dem Light-off Test, bei dem das

Anspringverhalten bei stöchiometrischer Abgaszusammensetzung mit konstanter mittlerer Luftzahl l bestimmt wird (l =0,999 mit ±3,4%

Amplitude), zeigt sich, dass der erfindungsgemäße Filter mit Zonenlängen von jeweils 60% die entsprechenden Abgaskomponenten bei niedrigeren Temperaturen konvertieren kann als der nicht erfindungsgemäße Filter mit Zonenlängen von 90% und 30%. Die nachfolgende Tabelle 7 enthält die Temperaturen Tso, bei denen jeweils 50% der betrachteten Komponenten umgesetzt werden.

Tabelle 7