Nitro-PAH-Bildung bei der oxidativen Abgasnachbehandlung von Dieselabgasaerosol

• Antragsteller: Professor Dr. Reinhard Nießner
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 51687734

Angesichts der ab dem Jahr 2007 forcierten Einführung der Dieselabgasnachbehandlung stellt sich die Frage nach den Konsequenzen dieser Einführung einer chemisch-reaktiven Aerosoltechnologie. Von besonderem Interesse erscheint hier die vorgesehene Behandlung mit NO2 als rasch wirkendem Oxidationsmittel auf Dieselrußpartikel. Im sogenannten PM-Kat-Verfahren wird das Abgas dabei in einer ersten Stufe durch heterogene Katalyse mit NO2 angereichert, um dann in einer zweiten Stufe in einer halboffenen, druckabfallarmen Filtereinheit bei Temperaturen bis 400°C abgeschiedene Rußpartikel durch Oberflächenoxidation innerhalb weniger Minuten zu verbrennen. Ziel ist dabei die vollständige Umsetzung zu CO2, NO und Wasser. Abgasnachbehandlungstechniken beseitigen jedoch in diesem Fall nur etwa 2/3 der emittierten Partikel. Ein Drittel wird weiter kontinuierlich an die Umwelt abgegeben. Aus eigenen Untersuchungen zum Mechanismus und der Kinetik dieser Technologie haben sich belastbare Hinweise ergeben, dass ein Potential zur Ausbildung gasförmiger und oberflächenangereicherter Nitro-PAHs besteht. Wegen des anerkannt hohen Mutagenitätspotentials dieser Verbindungsklasse soll daher mit definierten Modellexperimenten das Ausmaß der Nitro-PAH-Erzeugung chemisch-analytisch untersucht werden und Vorstellungen zum Bildungsmechanismus entwickelt werden. Schlüssel dafür ist aber auch die Entwicklung einer leistungsstarken Spurenanalytik. Hierzu sollen sowohl flüssigchromatographische als auch gaschromatographische Verbundverfahren entwickelt und vor allem zur Klärung obiger Fragenstellung angewandt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen