Eigenschaften und Rheologie von Siliciumdioxid- und Zeolithdispersionen

Heterogene Katalysatoren werden häufig an makroskopische Formkörper gebunden eingesetzt. Das Beschichten dieser Träger mit den aktiven Materialien erfordert eine genaue Einstellung der Fließeigenschaften von hochkonzentrierten Dispersionen der Katalysatorpartikel. Die Rheologie solcher Systeme wurde bisher aber nur wenig untersucht. Im Rahmen dieser Arbeit wurden platinbelegte Siliciumdioxidpartikel sowie die Zeolithe Faujasit und ZSM-5 kolloidchemisch charakterisiert und die Rheologie ihrer wässrigen Dispersionen in Abhängigkeit vom Feststoffgehalt und von Salz- sowie Polymerzusätzen untersucht. Das Fließverhalten der Zwei- und Dreistoffdispersionen von platinbelegtem Siliciumdioxid, Faujasit und ZSM-5 wurde durch den Gehalt an SiO2 bestimmt. Die Siliciumdioxidpartikel bildeten ab einem bestimmten Feststoffanteil eine Netzwerkstruktur durch Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen aus, die durch Zugabe der hydrophoben Zeolithe schwächer wurde. Die Zugabe von Alkalichloriden und Polymeren verstärkte dieses SiO2-Teilchennetzwerk, Citrationen verhinderten die Bildung einer solchen Gelstruktur. Durch Variation der Zusammensetzung bzw. Zugabe von Additiven konnten die Fließeigenschaften der Dispersionen von platinbelegtem SiO2, Faujasit und ZSM-5 gezielt eingestellt werden