DE102009005367A1 - New solid catalyst colored with organic colorant e.g. an indigo dye, a phthalocyanine, a phthalic acid dye, a triphenylmethane dye or an anthraquinone dye - Google Patents
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Abstract
Description
In der heterogenen Katalyse liegen unter Reaktionsbedingungen zumindest zwei Phasen vor. Der Katalysator befindet sich in der Regel in der einen und die Reaktanten/Produkte in der anderen Phase. Häufig wird der Ausdruck „heterogene Katalyse” speziell für den Fall verwendet, dass der Katalysator ein Feststoff ist, der von einem Gemisch aus Reaktanten und Produkten als gasförmiges, flüssiges oder überkritisches Fluid umströmt wird. Dem heterogenen Katalysator in diesem Wortsinn kommt in der chemischen Technik die größte Bedeutung zu.In The heterogeneous catalysis is at least under reaction conditions two phases ago. The catalyst is usually in the one and the reactants / products in the other phase. Frequently becomes the term "heterogeneous catalysis" especially for used the case that the catalyst is a solid which of a mixture of reactants and products as gaseous, flows around liquid or supercritical fluid becomes. The heterogeneous catalyst in this sense comes in the chemical engineering the greatest importance too.
Die heterogene Katalyse bietet den Vorteil, dass keine aufwändigen und kostenintensiven Verfahren für die Abtrennung der Produkte vom Katalysator notwendig sind, da der Katalysator als Feststoff leicht und mit wenig Zeit- und Kostenaufwand vom Produkt abgetrennt werden kann – Katalysator und Produkt liegen bereits in unterschiedlichen Phasen vor. Diese Vorteile sind für die kommerzielle Anwendung eines Katalyseverfahrens von großer Bedeutung.The Heterogeneous catalysis offers the advantage that no elaborate and costly procedures for the separation of the products are necessary from the catalyst, since the catalyst as a solid separated from the product easily and with little expenditure of time and money can be - catalyst and product are already in different phases. These benefits are for the commercial application of a catalytic process of large Importance.
Für die erfolgreiche kommerzielle Anwendung von Feststoffkatalysatoren ist es im Sinne einer hohen katalytischen Performance, d. h. insbesondere einer hohen Ausbeute und einer hohen Selektivität, weiter notwendig, dass die in einer Katalysereaktion eingesetzten Feststoffkatalysatoren eine gleich hohe Qualität aufweisen.For the successful commercial application of solid catalysts it is in the sense of a high catalytic performance, d. H. especially a high yield and a high selectivity, further necessary that the solid catalysts used in a catalytic reaction have the same high quality.
Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, einen Feststoffkatalysator bereitzustellen, dessen Qualität schnell und zuverlässig beispielsweise auch unter Zuhilfenahme eines maschinellen Verfahrens beurteilt werden kann.The The present invention has therefore set itself the task of a To provide solid catalyst whose quality is fast and reliable, for example, with the help of a machine method can be assessed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Feststoffkatalysator, gefärbt mit einem organischen Farbmittel.These The object is achieved by a solid catalyst dyed with an organic Colorant.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass die Qualität von ein organisches Farbmittel umfassenden Feststoffkatalysatoren mittels einer Farbmessung bestimmt werden kann.Surprisingly it was found that the quality of an organic Colourant-containing solid catalysts by means of a color measurement can be determined.
Beispielsweise wurde festgestellt, dass Feststoffkatalysatoren gleicher Qualität unter gleichen Bedingungen ein gleiches Farbannahmeverhalten bzgl. organischer Farbmittel zeigen. Nach einem Einfärben von Feststoffkatalysatoren weisen Feststoffkatalysatoren gleichen Typs und gleicher Qualität daher weitgehend ähnliche Charakteristika in der Farbmessung auf, weshalb die Qualität von Feststoffkatalysatoren durch Farbmessung und Vergleich mit Soll-Werten beurteilt und entsprechend Feststoffkatalysatoren gleicher Qualität von denen anderer Qualität abgetrennt werden können. Mittels im Stand der Technik bekannter Farbmessverfahren ist es daher möglich, Rückschlüsse auf die Qualität des erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators zu ziehen, wie beispielsweise Menge und/oder Verteilung von katalytisch aktiver Spezies auf einer Trägeroberfläche oder die Dicken einer katalytisch aktiven Beschichtung, und damit auf die katalytische Performance in der Anwendung.For example it was found that solid catalysts of the same quality under the same conditions with respect to a similar ink acceptance behavior. show organic colorant. After coloring solid catalysts have solid catalysts of the same type and quality therefore largely similar characteristics in the color measurement on why the quality of solid catalysts through Color measurement and comparison with target values assessed and accordingly Solid catalysts of the same quality as those of others Quality can be separated. By means of in It is therefore possible, according to prior art color measuring methods, to Conclusions on the quality of the solid catalyst according to the invention to draw, such as amount and / or distribution of catalytic active species on a support surface or the thicknesses of a catalytically active coating, and so on the catalytic performance in the application.
Der erfindungsgemäße Feststoffkatalysator weist ebenfalls den Vorteil auf, dass die Farbmessungen an ihm auch maschinell und nicht nur manuell durchgeführt werden können, was zu einer Zeit- und Kostenersparnis bei der Qualitätsbestimmung führt.Of the Solid catalyst according to the invention also has the advantage on that the color measurements at it also mechanically and not just be done manually, which saves time and money when determining quality leads.
In der chemischen Technik sind Umsetzungsprozesse bekannt, in denen voneinander verschiedene Feststoffkatalysatoren in einem Reaktor eingesetzt werden. Dazu werden die Reaktoren in der Regel mit Lagen von voneinander verschiedenen Feststoffkatalysatoren beschickt, wobei die Lagen jeweils eine bestimmte Dicke nicht überschreiten bzw. unterschreiten dürfen, um eine gute katalytische Performance zu gewährleisten. Beim Befüllen von Reaktoren mit Lagen von voneinander verschiedenen Feststoffkatalysatoren kommt es häufig zu Fehlbefüllungen, da die verschiedenen Feststoffkatalysatoren in der Regel optisch nicht unterscheidbar sind. Ein Fehlbefüllung hat häufig zur Folge, dass der gesamte Reaktor entleert und neu befüllt werden muss, wobei bei der Entleerung die verschiedenen Feststoffkatalysatoren miteinander vermischen und aufgrund der optischen Nichtunterscheidbarkeit und der damit einhergehenden schweren Trennbarkeit in der Regel verworfen werden. Mittels des erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators können Fehlbefüllungen eines Reaktors vermieden werden. Sind die voneinander verschiedenen Feststoffkatalysatoren verschiedenfarbig gefärbt, so kann während des Befüllvorgangs über eine Farbmessung festgestellt werden, welcher Feststoffkatalysator gerade in einen Reaktor eingefüllt wird bzw. ob der richtige Katalysator in den Reaktor eingefüllt wird. Mittels des erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators werden daher auch die Aufgaben gelöst, Fehlbefüllungen von Reaktoren mit Feststoffkatalysatoren zu vermeiden und den Einfüllvorgang insbesondere im Hinblick auf das Einfüllen des richtigen Feststoffkatalysators maschinell überwachbar zu machen.In the chemical engineering reaction processes are known in which mutually different solid catalysts are used in a reactor. For this purpose, the reactors are usually charged with layers of mutually different solid catalysts, the layers may not exceed or fall below a certain thickness in order to ensure a good catalytic performance. When filling reactors with layers of different solid catalysts, it often results in incorrect filling, since the various solid catalysts are usually optically indistinguishable. Faulty filling often has the consequence that the entire reactor must be emptied and refilled, during emptying the various solid catalysts mix with each other and are usually discarded due to the optical undecidability and the associated severe separability. By means of the solid catalyst according to the invention, incorrect filling of a reactor can be avoided. If the mutually different solid catalysts are colored differently, it can be determined during the filling process via a color measurement, which solid catalyst is being filled into a reactor or whether the correct catalyst is filled into the reactor. By means of the solid catalyst according to the invention, therefore, the objects are also achieved to avoid incorrect filling of reactors with solid catalysts and the filling process, especially in Hin view of the filling of the correct solid catalyst can be monitored by machine.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Begriffe „Feststoffkatalysator” und „Katalysator” synonym verwendet.in the Within the scope of the present invention, the terms "solid catalyst" and "catalyst" are synonymous used.
Feststoffkatalysatoren sind Katalysatoren oder noch zu aktivierende Katalysatorvorstufen, deren Aggregatzustand die feste Form ist. Bei Feststoffkatalysatoren wird zum einen zwischen Vollkatalysatoren, die vorzugsweise vollständig oder zu zumindest 50 Gew.-% aus einer katalytisch aktiven Masse bestehen, und geträgerten Katalysatoren unterschieden, bei denen die katalytisch aktive Masse auf einem Katalysatorträger aufgebracht ist. Zum anderen wird bei Feststoffkatalysatoren unterschieden, in welcher strukturellen Form diese vorliegen. Dabei wird zwischen als Pulver, als Formkörper (dreidimensionale Körper) oder als Monolith (Wabenkörper) ausgebildeten Feststoffkatalysatoren differenziert.Solid catalysts are catalysts or catalyst precursors still to be activated, whose state of aggregation is the solid form. For solid catalysts is on the one hand between unsupported catalysts, preferably completely or at least 50 wt .-% of a catalytically active material exist, and supported catalysts differ, in which the catalytically active composition is applied to a catalyst support is. On the other hand, a distinction is made with solid catalysts, in which structural form these are available. It is between as a powder, as a shaped body (three-dimensional body) or as a monolith (honeycomb body) formed solid catalysts differentiated.
Unter dem Begriff „gefärbt” wird verstanden, dass der Feststoffkatalysator mit dem organischen Farbmittel farbig gemacht ist. Die durch das Farbmittel bewirkte Farbigkeit kann beispielsweise mittels Farbmessgeräten wie Spektralphotometern, Colorimetern oder Densitometern optisch gemessen werden kann. Das organische Farbmittel kann grundsätzlich überall am Feststoffkatalysator angeordnet sein. So kann beispielsweise analog zur Textilfärberei das Farbmittel auf den Feststoffkatalysator aufgezogen sein, d. h., dass die Oberfläche des Feststoffkatalysators zumindest bereichsweise mit dem Farbmittel belegt ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann es aber auch vorgesehen sein, dass das Farbmittel in den Feststoffkatalysator eingearbeitet ist. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass ein pulverförmiges Farbmittel mit einem pulverförmigen Feststoffkatalysator sowie einem Bindemittel vermischt und aus dem resultierenden Gemisch Formkörper wie beispielsweise Kugeln oder Zylinder geformt werden.Under the term "dyed" is understood that the solid catalyst with the organic colorant colored is done. The coloration caused by the colorant can be, for example using colorimeters such as spectrophotometers, colorimeters or densitometers can be measured optically. The organic Colorant can basically anywhere on the solid catalyst be arranged. For example, analogous to textile dyeing the colorant has been applied to the solid catalyst, d. h., That the surface of the solid catalyst at least partially is occupied with the colorant. Alternatively or in addition but it can also be provided that the colorant in the Solid catalyst is incorporated. This can be, for example be accomplished by a powdered Colorant with a powdered solid catalyst and a binder, and from the resulting mixture Shaped bodies such as spheres or cylinders become.
Farbmittel
ist eine Sammelbezeichnung für alle farbgebenden Stoffe,
die nach
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators ist es vorgesehen, dass der Feststoffkatalysator zumindest eine Adsorptionsbande in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 800 nm aufweist.Corresponding a preferred embodiment of the invention Solid catalyst, it is provided that the solid catalyst at least one adsorption band in a wavelength range of 400 nm to 800 nm.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators ist es vorgesehen, dass der Feststoffkatalysator rot, gelb, grün oder blau ist.According to one further preferred embodiment of the invention Solid catalyst, it is provided that the solid catalyst red, yellow, green or blue.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, dass der Anteil des Feststoffkatalysators an dem Farbmittel 0,001 bis 5 Gew.-% beträgt, bevorzugt 0,01 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,05 bis 0,5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Feststoffkatalysators.According to the invention preferred it is that the proportion of the solid catalyst to the colorant 0.001 to 5 wt .-%, preferably 0.01 to 3 wt .-% and particularly preferably 0.05 to 0.5 wt .-% based on the weight of the solid catalyst.
Der Katalysator der vorliegenden Erfindung umfasst ein organisches Farbmittel. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators ist es vorgesehen, dass die Oberfläche des Feststoffkatalysators zumindest bereichsweise mit dem Farbmittel gefärbt ist. Es konnte festgestellt werden, dass bereits eine bereichsweise Färbung der Oberfläche eines Feststoffkatalysators mit dem Farbmittel ausreichend ist, um die qualitativen Eigenschaften des Feststoffkatalysators zu bestimmen. Dabei kann das Farbmittel sowohl einen geschlossenen Bereich der Oberfläche des Katalysators färben, beispielsweise in Form eines Farbmittelkleckses, als auch in mehreren voneinander getrennten Bereichen, beispielsweise in gesprenkelter Form.Of the Catalyst of the present invention comprises an organic colorant. According to a preferred embodiment of the invention Catalyst is provided that the surface of Solid catalyst at least partially with the colorant is colored. It could be stated that already a regionally coloring the surface of a Solids catalyst with the colorant is sufficient to the Qualitative properties of the solid catalyst to determine. In this case, the colorant can both a closed area of Color surface of the catalyst, for example in the form of a Farbmittelkleckses, as well as in several of each other separate areas, for example in speckled form.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators sind zumindest 0,1% der Oberfläche des Feststoffkatalysators mit dem Farbmittel belegt, bevorzugt zumindest 10%, mehr bevorzugt zumindest 20% und noch mehr bevorzugt zumindest 50% der Oberfläche des Feststoffkatalysators. In diesem Zusammenhang am meisten bevorzugt ist es, dass die gesamte Oberfläche des Katalysators mit dem Farbmittel belegt ist. Es konnte gezeigt werden, dass, wenn zumindest 0,1% der Oberfläche des Feststoffkatalysators mit dem Farbmittel belegt sind, eine Bestimmung der Qualität und/oder des Katalysatortyps mittels photoelektrischer Verfahren bereits möglich ist. Die Messung der Qualität kann aber mit einer größeren Sicherheit und in kürzerer Zeit erfolgen, je größer der Anteil der Oberfläche des Katalysators ist, welche mit dem Farbmittel belegt ist.According to a further preferred embodiment of the solid catalyst according to the invention, at least 0.1% of the surface of the solid catalyst is coated with the colorant, preferably at least 10%, more preferably at least 20% and even more preferably at least 50% of the surface area of the solid catalyst. Most preferred in this context is that the entire surface of the catalyst is coated with the colorant. It could be shown that if at least 0.1% of the surface of the solid catalyst is coated with the colorant, a determination of the quality and / or the type of catalyst by means of photoelectric methods is already possible. The measurement of quality can but with a greater safety and in a shorter time, the greater the proportion of the surface of the catalyst, which is occupied by the colorant.
Weist der erfindungsgemäße Feststoffkatalysator eine offenporige Struktur auf, so ist es bevorzugt, dass die gefärbte Oberfläche überwiegend oder vollständig die äußere Oberfläche des Katalysators ist. Unter „äußere” Oberfläche wird der Teil der Oberfläche verstanden, der nicht die Oberfläche der Poren und Porenränder bildet. Verbildlicht gesagt ist die äußere Oberfläche eines offenporigen Stoffes die von außen sichtbare Oberfläche. Unter dem Begriff „Oberfläche” wird hingegen die Gesamtheit aller Oberflächen des Katalysators verstanden. Der Begriff „Oberfläche” umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung demnach die „äußere” und die „innere” Oberfläche, wobei die innere Oberfläche aus der Oberfläche der Poren und Porenränder gebildet ist. Unter einer „überwiegenden” Färbung der äußeren Oberfläche wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die mit dem Farbmittel gefärbte Oberfläche zu zumindest 50%, bevorzugt zu zumindest 70%, weiter bevorzugt zu zumindest 90% und besonders bevorzugt zu zumindest 99% die äußere Oberfläche ist. Am meisten bevorzugt ist es, dass das aufgetragene Farbmittel zu 100% auf der äußeren Oberfläche aufgetragen ist. Dies hat den Vorteil, dass das verwendete Farbmittel möglichst sparsam eingesetzt werden kann, da ein auf der äußeren Oberfläche aufgetragenes Farbmittel leichter und genauer optisch vermessen werden kann, als ein Farbmittel, das sich auf der inneren Oberfläche befindet. Bei einem Farbmittelauftrag auf eine innere Oberfläche ist, um die gleiche Messintensität zu erreichen, mehr Farbmittel einzusetzen, als bei einer Färbung nur der äußeren Oberfläche.has the solid catalyst according to the invention a open-pore structure, it is preferred that the colored Surface predominantly or completely the outer surface of the catalyst is. Under "outer" surface is understood the part of the surface that is not the Surface of the pores and pore edges forms. verbildlicht said the outer surface of a open-pored substance the externally visible surface. By contrast, the term "surface" is used understood the totality of all surfaces of the catalyst. The term "surface" includes in the sense according to the present invention, the "outer" and the "inner" surface, the inner surface of the surface the pores and pore edges is formed. Under a "predominant" coloring the outer surface is in the sense the present invention understood that with the colorant colored surface of at least 50%, preferably at least 70%, more preferably at least 90% and especially preferably at least 99% prefers the outer surface is. It is most preferred that the applied colorant applied to 100% on the outer surface is. This has the advantage that the colorant used as possible can be used sparingly, as one on the outside Surface applied colorant easier and more accurate Optically, it can be measured as a colorant based on the inner surface is located. For a colorant application on an inner surface is the same measurement intensity to achieve more colorant than dyeing only the outer surface.
Ein Farbmittelauftrag überwiegend auf der äußeren Oberfläche kann beispielsweise mit pulvrigen Farbmitteln erzielt werden, sowohl in trockener als auch in suspendierter Form. Die innere Oberfläche kann beispielsweise mit der Porenfüllmethode unter Verwendung eines gelösten Farbstoffs weitgehend gezielt mit dem Farbmittel gefärbt werden.One Colorant application predominantly on the outer Surface can, for example, with powdery colorants be achieved, both in dry and in suspended form. The inner surface can, for example, with the pore filling method largely targeted using a dissolved dye to be dyed with the colorant.
Alternativ kann der Katalysator auch durch Inkorporierung des Farbmittels in die Matrix, welche die Materie ist, welche die Poren umgibt, gefärbt werden, wobei es in der Regel zu einer Färbung der äußeren und inneren Oberfläche kommt. Hierzu kann das Farbmittel bereits bei der Herstellung des Katalysators dem Katalysatorrohmaterial zugegeben werden.alternative The catalyst may also be incorporated by incorporation of the colorant in the matrix, which is the matter surrounding the pores, is colored which usually causes a coloring of the outside and inner surface comes. For this purpose, the colorant already in the preparation of the catalyst, the catalyst raw material be added.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist das Farbmittel ein organisches Pigment oder ein organischer Farbstoff. Organische Farbmittel können leicht mittels geeigneter Lösungsmittel oder durch Abbrennen bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen vollständig oder weitgehend vollständig vom Katalysator entfernt werden. Für den Fall, dass eine besonders gleichmäßige Färbung erfolgen soll, ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass als Farbmittel ein Farbstoff eingesetzt wird.Corresponding a further preferred embodiment is the colorant an organic pigment or an organic dye. organic Colorants can easily be removed by means of suitable solvents or by burning at relative low temperatures completely or substantially completely be removed from the catalyst. In the event that one especially uniform coloring done is, it is preferred for the purposes of the present invention that as colorant, a dye is used.
Unter Pigmenten versteht man Farbmittel, die im Gegensatz zu den Farbstoffen im Anwendungsmedium (praktisch) unlöslich sind. Pigmente entstehen typischerweise in Form von Primärteilchen. Die Primärteilchen können über ihre Flächen zu Aggregaten zusammenwachsen. Von Agglomeraten spricht man, wenn Primärteilchen und/oder Aggregate über ihre Ecken/Kanten verbunden sind. Maßgeblich für die Eigenschaften der Pigmente sind daher neben der chemischen Verbindung für sich genommen insbesondere auch Festkörpereigenschaften, wie die Kristallstruktur, die Kristallmodifikation, die Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung oder die spezifische Oberfläche. Der Farbeindruck selbst entsteht u. a. durch Absorption, Remission, Streuung und/oder Reflexion bestimmter Frequenzanteile des sichtbaren Lichts.Under Pigments are colorants that are unlike the dyes in the application medium are (practically) insoluble. pigments typically arise in the form of primary particles. The Primary particles can over their surfaces grow together into aggregates. Agglomerates are called, if Primary particles and / or aggregates over their corners / edges are connected. Decisive for the properties of Pigments are therefore in addition to the chemical compound for in particular also solid-state properties, like the crystal structure, the crystal modification, the particle size and the particle size distribution or specific Surface. The color impression itself arises u. a. by absorption, Remission, scattering and / or reflection of certain frequency components of visible light.
Natürliche organische Pigmente kommen in der Natur vor („Tier-” oder „Pflanzenfarben”) und lassen sich teilweise mit einfachen Mitteln produzieren, wie z. B. das Rebschwarz. Die Gruppe der synthetischen organischen Pigmente wird nach ihrem chemischen Aufbau in die Gruppe der sog. „Azopigmente” und der sog. ”Nichtazopigmente” oder ”Polycyclischen Pigmente” eingeteilt. Wichtige und erfindungsgemäß bevorzugte Azopigmente sind die beta-Naphthol-Pigmente, die Naphthol AS-Pigmente, die Pyrazolon-Pigmente, die N-Acetessigsäureanilid-Pigmente, die Azometallkomplex-Pigmente und die Diaryl-Gelb-Pigmente. Wichtige und erfindungsgemäß bevorzugte Polycyclische Pigmente sind die Chinacridon-Pigmente, die Diketopyrrolo-pyrrol-Pigmente, die Dioxazin-Pigmente, die Perylen-Pigmente, die Isoindolinon-Pigmente und die Kupfer-Phthalocyanin-Pigmente.natural organic pigments are found in nature ("animal" or "plant colors") and can be partially produced with simple means, such as z. B. the vine black. The group of synthetic organic pigments is classified according to its chemical structure in the group of so-called "azo pigments" and the so-called. "Nichtazopigmente" or "polycyclic Pigments ". Important and inventively preferred azo pigments are the beta-naphthol pigments, the naphthol AS pigments, the pyrazolone pigments, the N-acetoacetic anilide pigments, the azo metal complex pigments and the diaryl yellow pigments. Important and inventively preferred Polycyclic pigments are the quinacridone pigments, the diketopyrrolopyrrole pigments, the dioxazine pigments, the perylene pigments, the isoindolinone pigments and the copper phthalocyanine pigments.
Unter Farbstoffen versteht man Farbmittel, die in ihrem Anwendungsmedium löslich sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können prinzipiell alle bekannten Farbstoffe eingesetzt werden. Beispielhaft und im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugte Farbstoffe sind: Alizarinviolett, Kristallviolett, Indigo, Türkis (Prozesscyan), Solidgrün, Purpur (Mauvein), Brilliantgelb, Indischgelb, Safran, Solidgelb, Irgazin Orange, Pyranthronorange, Naphtolrot.Under Dyes are understood to be colorants that are in their application medium are soluble. Within the scope of the present invention in principle, all known dyes are used. exemplary and dyes preferred for the purposes of the present invention are: Alizarin violet, crystal violet, indigo, turquoise (process cyanide), Solidgreen, Purple (Mauvein), Brilliant Yellow, Indian Yellow, Saffron, Solid Yellow, Irgazin Orange, Pyranthrone Orange, Naphtol Red.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators ist es vorgesehen, dass das Farbmittel ein synthetisches, ein natürliches oder ein naturidentisches Farbmittel ist. Sowohl synthetische als auch natürliche und naturidentische Farbmittel sind als Farbmittel für den erfindungsgemäßen Katalysator geeignet. Dabei sind insbesondere die synthetischen Farbmittel aufgrund ihrer Leuchtkraft sowie die natürlichen Farbmittel aus ökologischen Gründen besonders bevorzugt.Corresponding a further preferred embodiment of the invention Catalyst it is provided that the colorant is a synthetic, is a natural or a nature-identical colorant. Both synthetic and natural and nature identical Colorants are used as colorants for the invention Catalyst suitable. In particular, the synthetic Colorants due to their luminosity as well as the natural Colorants for environmental reasons especially prefers.
Unbunte Farbmittel sind Farbmittel mit einem weißen oder schwarzen Farbton sowie alle Farbmittel mit einem Farbton zwischen schwarz und weiß (Graustufen). Bunte Farbmittel sind Farbmittel mit allen übrigen Farbtönen. Aufgrund guter Farbmesseigenschaften ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das Farbmittel ein buntes Farbmittel ist.achromatic Colorants are colorants with a white or black color Color and all colorants with a hue between black and white (grayscale). Colorful colorants are coloring agents with all other shades. Due to good color measurement properties it is inventively preferred that the colorant a colorful colorant is.
Ist das Farbmittel ein buntes Farbmittel, so kann es entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators vorgesehen sein, dass das Farbmittel ein rotes, oranges, gelbes, grünes, blaues oder violettes Farbmittel ist.is the colorant is a colorful colorant, so it may correspond to one further preferred embodiment of the invention Catalyst be provided that the colorant is a red, orange, yellow, green, blue or violet colorant.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators ist es bevorzugt, dass das Farbmittel ein Nitrofarbstoff, ein Azofarbstoff, ein Indigofarbstoff, ein Phthalocyaninfarbstoff, ein Phthalsäurefarbstoff, ein Triphenylmethanfarbstoff oder ein Anthrachinonfarbstoff ist. Diese Farbstoffe eignen sich besonders gut zur Färbung von Feststoffkatalysatoren unterschiedlichster Natur. Ist das Farbmittel ein Triphenylmethanfarbstoff, so ist dieser vorzugsweise ausgewählt aus einem Aminotriphenylmethanfarbstoff, einem Hydroxytriphenylmethanfarbstoff oder einem Phthalein.According to one another embodiment of the invention Solid catalyst, it is preferred that the colorant Nitro dye, an azo dye, an indigo dye, a phthalocyanine dye, a phthalic acid dye, a triphenylmethane dye or an anthraquinone dye. These dyes are suitable especially good for dyeing solid catalysts of various kinds Nature. If the colorant is a triphenylmethane dye, this is preferably selected from an aminotriphenylmethane dye, a hydroxytriphenylmethane dye or a phthalein.
Weiter werden als Farbmittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Lebensmittelfarbstoffe eingesetzt. Lebensmittelfarbstoffe sind Lebensmittelzusatzstoffe, die dazu dienen, Lebensmittel besser aussehen zu lassen und die Farberwartungen der Verbraucher zu befriedigen. Farbstoffe für Lebensmittel sind gesundheitlich weitgehend unbedenklich. Sie werden in der Technik durch ein System von „E-Nummern” eingeteilt, die dem Fachmann bekannt sind.Further are preferred as colorants in the context of the present invention Food dyes used. Food colors are food additives, which serve to make food look better and which To satisfy color expectations of consumers. Dyes for food are largely harmless to health. They are in the art divided by a system of "E numbers" that are known in the art.
Lebensmittelfarbstoffe, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung allein oder in Kombination eingesetzt werden können sind vorzugsweise: Allurarot (E 129), Amaranth (E 123), Anthocyane (E 163), Azorubin (E 122), Betanin (E 162), Braun FK (E 154), Braun HT (E 155), Brillantblau FCF (E 133), Brillantschwarz BN (E 151), Canthaxanthin (E 161 g), Carotin (E 160a), Annatto (E 160b), Capsanthin (E 160c), Lycopin (E 160d), Beta-apo-8'-Carotinal (E 160e), Beta-apo-8'-Carotinsäureethylester (E 160f), Chinolingelb (E 104), Chlorophyll (E 140), Cochenillerot A (E 124), Curcumin (E 100), Erythrosin (E 127), Gelborange S (E 110), Grün S (E 142), Indigotin (E 132), Koschenille (E 120), kupferhaltige Komplexe der Chlorophylle und Chlorophylline (E 141), Litholrubin BK (E 180), Lutein (E 161b), Patentblau (E 131), Pflanzenkohle (E 153), Riboflavin (E 101), Riboflavin-5-phosphat (E 101a), Tartrazin (E 102), Zuckerkulör (E 150a), Sulfitlaugen-Zuckerkulör (E 150b), Ammoniak-Zuckerkulör (E 150c), Ammonsulfit-Zuckerkulör (E 150d), Zeaxanthin (E 161h).Food dyes, in the context of the present invention, alone or in combination can be used are preferably: Allura red (E. 129), amaranth (E 123), anthocyanins (E 163), azorubin (E 122), betanin (E 162), Braun FK (E 154), Braun HT (E 155), Brilliant Blue FCF (E 133), brilliant black BN (E151), canthaxanthin (E161g), carotene (E 160a), annatto (E 160b), capsanthin (E 160c), lycopene (E 160d), beta-apo-8'-carotenal (E 160e), beta-apo-8'-carotenoic acid ethyl ester (E 160f), Quinoline Yellow (E 104), Chlorophyll (E 140), Cochenillerot A (E 124), Curcumin (E 100), erythrosin (E 127), sunset yellow S (E 110), green S (E 142), Indigotin (E 132), Koschenille (E 120), copper-containing Complexes of chlorophylls and chlorophylline (E 141), litholubin BK (E 180), lutein (E 161b), patent blue (E 131), biochar (E. 153), riboflavin (E101), riboflavin-5-phosphate (E101a), tartrazine (E 102), caramel (E 150a), sulfite lye caramel (E 150b), ammonia caramel (E 150c), ammonium sulphite caramel (E 150d), zeaxanthin (E 161h).
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators ist es bevorzugt, dass das Farbmittel ein metallfreies Farbmittel ist. Diese Auswahl hat den Vorteil, dass die katalytische Aktivität des Katalysators durch das Vorhandensein weiterer Metalle, die beispielsweise beim Abbrand des Farbmittels während des Einsatzes des Katalysators freigesetzt werden können, nicht nachteilig beeinflusst wird.According to one further preferred embodiment of the invention Catalyst it is preferred that the colorant is a metal-free Colorant is. This selection has the advantage that the catalytic activity the catalyst by the presence of other metals, for example during the burning of the colorant during the use of the Catalyst can be released, not detrimental being affected.
Weiter ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Farbmittel ein schwefelfreies Farbmittel ist.Further In the context of the present invention it is preferred that the Colorant is a sulfur-free colorant.
Insbesondere bezüglich katalytisch aktiver Edelmetalle wirkt Schwefel als Katalysatorgift, so dass es insbesondere in diesem Zusammenhang vorteilhaft ist, schwefelfreie Farbmittel einzusetzen, um so das Vorhandensein von Schwefel oder Schwefelverbindungen zu minimieren.Especially With respect to catalytically active precious metals, sulfur acts as a catalyst poison, making it especially in this context it is advantageous to use sulfur-free colorants, so as to Presence of sulfur or sulfur compounds to minimize.
Ferner ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Farbmittel ein halogenfreies Farbmittel ist. Insbesondere bezüglich einer ganzen Reihe von katalytisch aktiven Übergangsmetallen wirken die Halogene F, Cl, Br und I als Katalysatorgift, so dass es insbesondere in diesem Zusammenhang vorteilhaft ist, halogenfreie Farbmittel einzusetzen, um so das Vorhandensein von Halogenen oder deren Verbindungen im Katalysator zu minimieren.Further In the context of the present invention it is preferred that the Colorant is a halogen-free colorant. In particular regarding a whole series of catalytically active transition metals the halogens F, Cl, Br and I act as catalyst poison, so that it is particularly advantageous in this context, halogen-free To use colorant, so as to detect the presence of halogens or to minimize their compounds in the catalyst.
Weiter ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der Farbstoff ein Farbstoff ist, der wasserlöslich oder in organischen Lösungsmitteln löslich ist. Dies hat den Vorteil, dass der Farbstoff unter milden Bedingungen vom Katalysator entfernt werden kann, ohne dass das Einwirken verhältnismäßig hoher Temperaturen zum Abbrand des Farbmittels notwendig ist.Further, in the present invention, it is preferable that the dye is a dye which is water-soluble or soluble in organic solvents. This has the advantage that the dye is under mild conditions can be removed from the catalyst without the action of relatively high temperatures to burn off the colorant is necessary.
Weiter ist es bevorzugt, dass das Farbmittel thermisch, vorzugsweise rückstandsfrei, zersetzbar ist. Insbesondere bei thermisch stabilen Katalysatoren wird dadurch die vollständige Entfernung des Farbmittels ermöglicht. Ein thermisch zersetzbares Farbmittel ist bevorzugt bei einer Temperatur von 50°C bis 500°C, mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 100°C bis 400°C und noch mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 200°C bis 300°C zersetzbar. Dies hat beispielsweise bei Katalysatoren, die in entsprechenden Temperaturbereichen zum Einsatz kommen, den Vorteil, dass das Farbmittel beim Anfahren des Reaktors entfernt wird und keine weiteren Schritte notwendig sind, um den Katalysator zu entfärben, sollte dies gewünscht sein. Zudem werden bei der Verwendung thermisch zersetzbarer Farbmittel in der Regel keine Rückstände auf dem Katalysator hinterlassen, welche die zu katalysierende Reaktion beeinträchtigen könnten.Further it is preferred that the colorant thermally, preferably residue-free, is decomposable. Especially with thermally stable catalysts This allows the complete removal of the colorant. A thermally decomposable colorant is preferred at a temperature from 50 ° C to 500 ° C, more preferably at a temperature from 100 ° C to 400 ° C and even more preferred at a temperature of 200 ° C to 300 ° C decomposable. This has, for example, in catalysts that in corresponding Temperature ranges are used, the advantage that the colorant is removed when starting the reactor and no further steps necessary are to discolor the catalyst should this be desired be. In addition, when using thermally decomposable colorants usually no residues on the catalyst leave behind, which affect the reaction to be catalyzed could.
Es ist weiter bevorzugt, dass der erfindungsgemäße Katalysator ein Vollkatalysator oder ein geträgerter Katalysator mit einem Katalysatorträger ist. Ist der Katalysator ein geträgerter Katalysator, so kann entweder nur das katalytisch aktive Material (oder die Vorläuferverbindung davon), nur der Katalysatorträger oder das katalytisch aktive Material (oder die Vorläuferverbindung davon) und der Katalysatorträger mit dem Farbmittel gefärbt sein.It is further preferred that the inventive Catalyst a full catalyst or a supported catalyst with a catalyst support. Is the catalyst a supported catalyst, so either only the catalytic active material (or the precursor compound thereof), only the catalyst support or the catalytically active material (or the precursor compound thereof) and the catalyst carrier be colored with the colorant.
Ist der erfindungsgemäße Katalysator ein geträgerter Katalysator, so kann dieser beispielsweise hergestellt sein, indem ein mit einem Farbmittel gefärbter Katalysatorträger bereitgestellt und auf diesen eine katalytisch aktiven Spezies oder eine noch zu aktivierende Vorläuferverbindung davon aufgetragen wird. So kann beispielsweise ein erfindungsgemäßer Katalysator mit einem kugelförmigen Katalysatorträger bereitgestellt werden, dessen äußere Oberfläche mit einem Farbmittel gefärbt ist und auf dieser Farbschicht sich die katalytisch aktive Spezies oder eine entsprechende Vorläuferverbindung davon befindet. Die aufgetragene katalytisch aktive Spezies selbst bzw. die Vorläuferverbindung davon kann ungefärbt oder mit einem wie vorstehend beschriebenen und entsprechend bevorzugter Ausführungsformen weitergebildeten Farbmittel gefärbt sein.is the catalyst of the invention is a supported Catalyst, it may for example be prepared by a colorant-colored catalyst support and on this a catalytically active species or a precursor compound to be activated thereof yet to be activated becomes. For example, an inventive Catalyst with a spherical catalyst support be provided, whose outer surface colored with a colorant and on this color layer the catalytically active species or a corresponding precursor compound it is located. The applied catalytically active species itself or the precursor compound thereof may be undyed or with one as described above and correspondingly more preferred Embodiments further colorant colored be.
Weiter ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich, dass die katalytisch aktive Spezies bzw. die Vorläuferverbindung davon und/oder der Katalysatorträger jeweils mit jeweils unterschiedlichen Farbmitteln gefärbt sind. Dabei kann die Färbung mit mehreren unterschiedlichen Farbmitteln in Form eines Gemisches erfolgt sein oder einzelne Flächenbereiche sind mit unterschiedlichen Farbmitteln über- oder nebeneinander gefärbt. Durch eine derartige Variation der Farbanordnungen wird die Möglichkeit bereitgestellt, für jeden zu vermessenden Katalysator die bestmöglichst zu vermessende Farbvariation zu erzielen. Möglich ist z. B. auch die Wahl eines bestimmen, leicht messbaren Kontrasts zwischen Katalysatorträger und der katalytisch aktiven Spezies, um beispielsweise den Fortgang des Auftrags einer aktiven Spezies auf den Katalysatorträger während des Auftrags zu verfolgen oder die Vollständigkeit bzw. den Grad der Beschichtung des Katalysatorträgers nach dem Auftrag mit der katalytisch aktiven Spezies zu bestimmen.Further It is within the meaning of the present invention possible that the catalytically active species or the precursor compound thereof and / or the catalyst carrier in each case in each case colored different colorants. It can the coloring with several different colorants be in the form of a mixture or individual surface areas are colored with different colorants above or next to each other. By such a variation of the color arrangements becomes the possibility provided for each catalyst to be measured to achieve the best possible color variation. Possible is z. As well as the choice of a determine easily measurable contrast between catalyst carrier and the catalytically active species, for example, the progress of Apply an active species to the catalyst support to track during the job or the completeness or the degree of coating of the catalyst support after to determine the order with the catalytically active species.
Es ist ebenfalls denkbar, dass der Katalysatorträger ungefärbt oder mit einem bestimmten Farbmittel gefärbt ist und auf dem Katalysatorträger mehrere unterschiedlich gefärbte katalytisch aktive Spezies oder Vorläufer davon aufgetragen sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Beschichtungsqualität und die Ausbreitung und/oder Dichte jeder einzelnen Spezies zu bestimmen.It It is also conceivable that the catalyst support undyed or colored with a particular colorant and on the catalyst carrier several differently colored catalytically active species or precursors thereof are applied are. In this way it is possible the coating quality and to determine the spread and / or density of each species.
Soll nur sehr wenig katalytisch aktives Material oder eine entsprechende Vorläuferverbindung davon auf den Katalysatorträger aufgetragen werden, wie dies beispielsweise bei geträgerten Metallkatalysatoren mit Metallpartikeln der Oxidationsstufe 0 der Fall ist, so kann eine Färbung nur des Katalysatorträgers von Vorteil sein.Should only very little catalytically active material or a corresponding Precursor compound thereof on the catalyst support be applied, as for example in the case of supported Metal catalysts with metal particles of oxidation state 0 of Case is, so a coloring of the catalyst carrier only be beneficial.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators ist der Katalysator ein geträgerter Metalloxid- oder ein geträgerter Metallkatalysator. Diese Katalysatoren haben den Vorteil, dass sie in Abhängigkeit von der Qualität, wie beispielsweise die aufgetragene Menge an katalytisch aktiver Spezies, ein besonders ausgeprägtes Farbannahmeverhalten zeigen. Unter geträgerten Metalloxidkatalysatoren werden dabei geträgerte Katalysatoren verstanden, die als katalytisch aktives Material ein oder mehrere Metalloxide und/oder Metallmischoxide enthalten. Unter geträgerten Metallkatalysatoren werden geträgerte Katalysatoren verstanden, die als katalytisch aktives Material zumindest ein Metall der Oxidationsstufe 0 oder eine Legierung umfassen.According to one further preferred embodiment of the invention Catalyst is the catalyst a supported metal oxide or a supported metal catalyst. These catalysts have the advantage that they depend on the quality, such as the applied amount of catalytically active Species, a particularly pronounced color acceptance behavior demonstrate. Under supported metal oxide catalysts are supported catalysts understood that as catalytic active material one or more metal oxides and / or mixed metal oxides contain. Under supported metal catalysts are supported catalysts understood as catalytic active material at least one metal of oxidation state 0 or an alloy.
Erfindungsgemäß geeignete Katalysatorträger sind im Prinzip alle Materialien, die dem Fachmann als für einen Katalysatorträger geeignet bekannt sind. Erfindungsgemäß bevorzugt sind jedoch Katalysatorträger auf der Basis von Kohlenstoff, von Elementoxiden oder von Elementcarbiden. Kohlenstoffhaltige Katalysatorträger umfassen den Kohlenstoff vorzugsweise in Form von Koks, Graphit, Ruß oder Aktivkohle. Elementoxid-haltige Katalysatorträger umfassen vorzugsweise SiO2 (natürliche oder synthetische Kieselsäure, Quarz), Al2O3 (alpha, gamma -Al2O3), Tonerden, Schichtsilikate wie Montmorillonit (insbesondere in Form von Bentoniten) oder Bleicherden, TiO2 (Rutil, Anatas), ZrO2, MgO oder ZnO.In principle, catalyst supports suitable according to the invention are all materials which are known to the person skilled in the art as suitable for a catalyst support. According to the invention, however, preference is given to catalyst supports based on carbon, elemental oxides or elemental carbides. Carbonaceous catalyst supports preferably comprise the carbon in the form of coke, graphite, carbon black or activated carbon. Element oxide-containing catalyst supports preferably comprise SiO 2 (natural or synthetic silica, quartz), Al 2 O 3 (alpha, gamma-Al 2 O 3 ), clays, sheet silicates such as montmorillonite (in particular in the form of bentonites) or bleaching earths, TiO 2 ( Rutile, anatase), ZrO 2 , MgO or ZnO.
Grundsätzlich können sowohl synthetische Materialien als auch Träger aus natürlichen Quellen, wie Bimsstein, Kaolin, Bleicherden, Bauxite, Bentonite, Kieselgur oder Asbest, verwendet werden.in principle Both synthetic materials and carriers can be used from natural sources, such as pumice, kaolin, bleaching earth, Bauxite, bentonite, kieselguhr or asbestos.
Es ist ferner bevorzugt, dass der Katalysatorträger ein Metalloxid, ein Carbid, ein Metall in metallischer Form, eine Keramik und/oder ein Nitrid umfasst oder daraus besteht. Geeignete Metalloxide sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, MgO und ZnO. Ein geeignetes Carbid ist SiC und ein geeignetes Nitrid Bornitrid.It is further preferred that the catalyst support comprises or consists of a metal oxide, a carbide, a metal in metallic form, a ceramic and / or a nitride. Suitable metal oxides are selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , MgO and ZnO. A suitable carbide is SiC and a suitable nitride boron nitride.
Insbesondere im Hinblick auf das korrekte Befüllen von Reaktoren mit einem mehrere Lagen verschiedener Katalysatoren umfassenden Festbett ist es gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators vorgesehen, dass der Feststoffkatalysator als Formkörper ausgebildet ist. Wenn der erfindungsgemäße Katalysator als Formkörper ausgebildet ist, so kann dieser grundsätzlich in einer beliebigen dreidimensionalen Form vorliegen. Derartige Formen sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Katalysator als Kugel, Zylinder, Hohlzylinder, Tablette, Trilobus, Tetralobus, Ring, Torus, Stern, Wagenrad, inverses Wagenrad, Extrudat oder Strang, wie beispielsweise Ripp- oder Sternstrang, ausgebildet.Especially with regard to the correct filling of reactors with a fixed bed comprising several layers of different catalysts it is according to a further preferred embodiment provided the catalyst of the invention, that the solid catalyst is formed as a shaped body is. When the catalyst according to the invention as Shaped body is formed, this can basically exist in any three-dimensional form. such Shapes are known to the person skilled in the art. Preferred is in the context of the present Invention of the catalyst as a sphere, cylinder, hollow cylinder, tablet, Trilobus, tetralobus, ring, torus, star, cartwheel, inverse cartwheel, Extrudate or strand, such as rib or star strand, educated.
Der erfindungsgemäße Katalysator kann im Prinzip eine beliebige Größe aufweisen, wobei die Auswahl der Größe in erster Linie von dem späteren Einsatzzweck des Katalysators abhängig ist. Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, dass die maximale Abmessung des Katalysators von 1 mm bis 50 mm beträgt, mehr bevorzugt 3 mm bis 15 mm und am meisten bevorzugt 5 mm bis 10 mm.Of the catalyst according to the invention can in principle a have any size, the selection of the Size in the first place of the later Purpose of the catalyst is dependent. According to the invention preferred it is that the maximum dimension of the catalyst from 1 mm to 50 mm, more preferably 3 mm to 15 mm and most preferably 5 mm to 10 mm.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators ist es vorgesehen, dass der Feststoffkatalysator kompakt ist. Kompakt bedeutet dabei, dass der Katalysator eine spezifische Oberfläche (BET) von kleiner als 0,5 m2/g aufweist.According to a further preferred embodiment of the catalyst according to the invention, it is provided that the solid catalyst is compact. Compact means that the catalyst has a specific surface area (BET) of less than 0.5 m 2 / g.
Alternativ dazu kann es gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators vorgesehen sein, dass der Feststoffkatalysator offenporig ist.alternative it may do so according to another embodiment provided the catalyst of the invention be that the solid catalyst is open-pored.
Ist der erfindungsgemäße Katalysator offenporig, so kann es gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators vorgesehen sein, wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, dass die innere Oberfläche des Feststoffkatalysators mit dem Farbmittel gefärbt ist.is the catalyst of the invention open-pore, so It may according to a further preferred embodiment provided the catalyst of the invention be, as already stated above, that the inner surface of the solid catalyst with the colorant is colored.
Der erfindungsgemäße Katalysator weist vorzugsweise eine spezifische Oberfläche (BET) von 10 bis 4500 m2/g auf, wobei eine spezifische Oberfläche von 50 bis 2000 m2/g mehr bevorzugt und eine spezifische Oberfläche von 300 bis 1000 m2/g noch mehr bevorzugt ist.The catalyst of the present invention preferably has a specific surface area (BET) of 10 to 4500 m 2 / g, with a specific surface area of 50 to 2000 m 2 / g more preferred and a specific surface area of 300 to 1000 m 2 / g more preferable is.
Der Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt ein integrales Porenvolumen von 0,1 bis 1,9 ml/g auf.Of the Catalyst according to the present invention preferably has an integral pore volume of 0.1 to 1.9 ml / g.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators ist es vorgesehen, dass mindestens 90% des integralen Porenvolumens des Feststoffkatalysators von Mesoporen und Makroporen gebildet sind. Unter Mesoporen werden dabei Poren mit einem Durchmesser von 2 nm bis 50 nm verstanden und unter Makroporen Poren mit einem Durchmesser größer als 50 nm.Corresponding a further preferred embodiment of the invention Catalyst is provided that at least 90% of the integral Pore volume of the solid catalyst of mesopores and macropores are formed. Mesopores become pores with a diameter from 2 nm to 50 nm and under macropores pores with a Diameter greater than 50 nm.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysators weist dieser einen mittleren Porendurchmesser von 1 bis 1000 nm auf, bevorzugt einen mittleren Porendurchmesser von 1 bis 500 nm und mehr bevorzugt einen mittleren Porendurchmesser von 5 bis 300 nm.Corresponding a further embodiment of the invention Catalyst has this an average pore diameter of 1 to 1000 nm, preferably a mean pore diameter of 1 to 500 nm and more preferably a mean pore diameter from 5 to 300 nm.
Insbesondere wenn es sich bei dem erfindungsgemäßen Katalysator um einen Formkörper handelt, ist es bevorzugt, dass der Katalysator eine Härte von größer/gleich 20 N aufweist, mehr bevorzugt eine Härte von größer/gleich 30 N, weiter bevorzugt eine Härte von größer/gleich 40 N und am meisten bevorzugt größer/gleich 50 N.Especially if it is the catalyst of the invention is a molded article, it is preferred that the Catalyst a hardness of greater than / equal 20N, more preferably a hardness of greater than or equal to 30 N, more preferably a hardness of greater than / equal 40N, and most preferably greater than or equal to 50 N.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, insbesondere zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators, umfassend das Auftragen einer gefärbten Masse enthaltend eine katalytische aktive Spezies oder einen Vorläufer davon auf einen Katalysatorträger.The The present invention further relates to a method, in particular for producing a solid catalyst according to the invention, comprising applying a colored mass a catalytic active species or a precursor thereof on a catalyst support.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, insbesondere zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators, umfassend den Schritt des Färbens eines Feststoffkatalysators mit einem organischen Farbmittel. Dabei kann der Feststoffkatalysator ein Katalysator sein, der bereits in einer aktiven Form vorliegt, oder eine feste Vorstufe eines Feststoffkatalysators, bei welchem die potentielle katalytisch aktive Spezies noch zu aktivieren ist. Der Feststoffkatalysator ist dabei vorzugsweise ein Feststoffkatalysator wie vorstehend ausgeführt. Das organische Farbmittel ist ebenso vorzugsweise ein Farbmittel wie vorstehend definiert bzw. ein Farbmittel entsprechend den bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Katalysators.The The present invention further relates to a method, in particular for producing a solid catalyst according to the invention, comprising the step of dyeing a solid catalyst with an organic colorant. In this case, the solid catalyst a catalyst that is already in an active form, or a solid precursor of a solid catalyst in which the potential catalytically active species is still to be activated. The solid catalyst is preferably a solid catalyst as stated above. The organic colorant is also preferably a colorant as defined above or a colorant according to the preferred embodiments the catalyst according to the invention.
Das Färben des Feststoffkatalysators erfolgt bevorzugt, indem der Katalysator mit einer Lösung oder mit einer Suspension enthaltend ein oder mehrere Farbmittel besprüht oder darin eingetaucht wird. Es ist aber im Sinne der vorliegenden Erfindung auch denkbar, dass das Färben mit jedem anderen Verfahren durchgeführt wird, das dem Fachmann bekannt ist, wobei die beiden vorgenannten Verfahren sowie das Porenfüllverfahren, das im Stand der Technik auch unter der Bezeichnung „Incipient-Wetness-Methode” bekannt ist und bei dem ein offenporiger Feststoffkatalysator mit einem seinem Porenvolumen entsprechenden Volumen an Lösung bzw. Suspension beladen wird, erfindungsgemäß bevorzugt. Unter einer Suspension versteht man im Sinne der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein heterogenes Stoffgemisch umfassend eine Flüssigkeit und ein oder mehrere darin fein verteilt enthaltene organische Farbpigmente. Unter einer Lösung versteht man im Sinne der vorliegenden Erfindung ein homogenes Gemisch umfassend eine Flüssigkeit und ein oder mehrere darin gelöst enthaltene Farbstoffe.The Dyeing of the solid catalyst is preferably carried out by the catalyst with a solution or with a suspension containing one or more colorants sprayed or in it is immersed. It is within the meaning of the present invention Also conceivable that coloring with any other procedure which is known in the art, wherein the two aforementioned methods and the pore filling method, in the prior art also known as "incipient wetness method" is and in which an open-pore solid catalyst with a its volume corresponding volume of solution or Suspension loaded, inventively preferred. A suspension is understood in the context of the present invention preferably a heterogeneous mixture of substances comprising a liquid and one or more fine organic color pigments contained therein. A solution is understood in the sense of the present Invention a homogeneous mixture comprising a liquid and one or more dyes contained therein dissolved.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform desselben den Schritt des Bestimmens eines Ist-Wertes eines Farbwertes des Katalysators nach Färben des Katalysators. Dadurch ist die Möglichkeit des Bestimmens der Qualität des Feststoffkatalysators beispielsweise mittels photoelektrischer Methoden gegeben.The inventive method comprises accordingly a preferred embodiment thereof the step determining an actual value of a color value of the catalyst after dyeing the catalyst. This is the possibility determining the quality of the solid catalyst, for example by means of given photoelectric methods.
Zur Bestimmung der Qualität des Feststoffkatalysators ist es entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Verfahren desweiteren den Schritt des Vergleichens des bestimmten oder gemessenen Ist-Wertes des Farbparameters mit einem vorgegebenen Soll-Wert des Farbparameters umfasst.to Determining the quality of the solid catalyst is according to a further preferred embodiment of the inventive method provided that the method further comprises the step of comparing the determined one or measured actual value of the color parameter with a predetermined Target value of the color parameter includes.
Unter einem Ist-Wert eines Farbparameters wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Wert eines Farbparameters verstanden, den der Katalysator nach einem Farbmittelauftrag aufweist und der mittels einer optischen Messung/Beurteilung bestimmbar ist. Der Ist-Wert kann dabei durch einen beliebigen mittels optischer Methoden bestimmbaren Parameter ausgedrückt werden, der mit dem Farbmittel verknüpft ist.Under an actual value of a color parameter is within the meaning of the present Invention understood the value of a color parameter, the catalyst having a colorant application and by means of an optical Measurement / assessment is determinable. The actual value can be through any parameter determinable by optical methods which is linked to the colorant is.
Bei einem Soll-Wert eines Farbparameters handelt es sich im Sinne der vorliegenden Erfindung um einen Wert eines Farbparameters vorbestimmter Größe. Dabei ist die Größe des Soll-Wertes vorzugsweise derart gewählt, dass sie der gewünschten Qualität des Katalysators entspricht. Die vorbestimmte Größe des Soll-Wertes kann beispielsweise anhand von Katalysatoren gewünschter Qualität mittels Färben und nachfolgender Farbparameter-Bestimmung ermittelt werden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Soll-Wert” auch ein Werte-Bereich verstanden, der den vorbestimmten Wert einschließt. Dabei ist es bevorzugt, dass der Anfangs- und der Endwert des Bereichs von dem vorbestimmten Wert nicht mehr als +/– 10% abweicht, bevorzugt nicht mehr als +/– 3% und weiter bevorzugt nicht mehr als +/– 1%.at a desired value of a color parameter is in the sense of present invention by a value of a color parameter predetermined Size. Here is the size of the Desired value preferably chosen such that they are the desired Quality of the catalyst corresponds. The predetermined one Size of the target value can, for example, based of catalysts of desired quality means Dyeing and subsequent color parameter determination determined become. For the purposes of the present invention, the term "desired value" also applies a range of values that includes the predetermined value. It is preferred that the beginning and the end value of the range deviates from the predetermined value not more than +/- 10%, preferably not more than +/- 3% and more preferably not more than +/- 1%.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren die Schritte:
- a) Färben einer Mehrzahl von Feststoffkatalysator-Einheiten mit einem organischen Farbmittel;
- b) Bestimmen eines Ist-Wertes eines Farbparameters von Feststoffkatalysator-Einheiten, nachdem die Feststoffkatalysator-Einheiten gefärbt worden sind;
- c) Vergleichen der Ist-Werte mit einem Soll-Wert; und
- d) Trennen der Feststoffkatalysator-Einheiten, deren Ist-Wert dem Soll-Wert entspricht, von den Feststoffkatalysator-Einheiten, deren Ist-Wert von dem Soll-Wert abweicht.
- a) dyeing a plurality of solid catalyst units with an organic colorant;
- b) determining an actual value of a color parameter of solid catalyst units after the solid catalyst units have been stained;
- c) comparing the actual values with a desired value; and
- d) separating the solid catalyst units whose actual value corresponds to the desired value of the solid catalyst units whose actual value deviates from the desired value.
Dadurch wird beispielsweise das Trennen von Feststoffkatalysatoren einer gewünschten Qualität von denen anderer Qualität ermöglicht.Thereby For example, the separation of solid catalysts of a desired quality from those of other quality allows.
Unter dem Begriff „Farbparameter” werden im Sinne der vorliegenden Erfindung optisch bestimmbare Parameter einer Farbe verstanden. Diese können beispielsweise mittels optischer Verfahren direkt gemessen oder anhand gemessener optischer Daten ermittelt werden. Erfindungsgemäß bevorzugte Parameter sind der eine oder mehrere UV/VIS-Wellenlängen, Farbton, die Farbsättigung, die Farbhelligkeit, der Farbglanz, die Farbdichte und ein Farbwert eines Farbsystems oder eines Farbraums, welcher den Koordinaten zur Bestimmung der Lage einer Farbe in einem Farbraum entspricht. Bevorzugt. Farbwerte eines Farbraums sind der Rot-Grün-Blau(RGB)-Farbwert, der Cyan-Magenta-Yellow-Key(CMYK)-Farbwert, der Farbton-Farbsättigung-Farbhelligkeits (englisch: hue saturation value = HSV)-Farbwert, der Lab-Farbwert oder der XYZ-Farbwert. Die entsprechenden Farbräume sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Farbräume beschränkt. Ferner kann der Farbparameter auch ein Farbwert eines Farbsystems sein, beispielsweise dem Pantone- oder Munsell-System.Under The term "color parameters" are used in the sense of present invention optically determinable parameters of a color Understood. These can, for example, by means of optical Method measured directly or using measured optical data be determined. Preferred parameters according to the invention are one or more UV / VIS wavelengths, hue, the color saturation, the color brightness, the color gloss, the color density and a color value of a color system or a color space, which the coordinates for determining the position of a color in a color space equivalent. Prefers. Color values of a color space are the red-green-blue (RGB) color value, the cyan magenta yellow key (CMYK) color value, the hue-chroma color brightness (English: hue saturation value = HSV) color value, the Lab color value or the XYZ color value. The corresponding color spaces are Well known in the art. The present However, the invention is not limited to these color spaces. Furthermore, the color parameter can also be a color value of a color system be, for example, the Pantone or Munsell system.
Die
Farbdichte kann definiert werden als:
Die logarithmische Erfassung der Farbdichte entspricht dabei dem Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges.The logarithmic recording of the color density corresponds to the perception of brightness of the human eye.
Der Farbton ist neben der Farbsättigung und der Farbhelligkeit eine der drei vom Menschen als grundlegend empfundenen Eigenschaften einer Farbe. Der Farbton bezeichnet in der Farbenlehre per Definition die Eigenschaft, nach der man Farbempfindungen z. B. nach rot, gelb oder grün unterscheidet. Eine Farbe desselben Farbtons kann entweder in der Farbsättigung variieren, z. B. die Variation zwischen blau und graublau, oder in der Farbhelligkeit, z. B. die Variation zwischen rot und rosa. Eine Farbe kann durch Angabe der vorgenannten drei Eigenschaften eindeutig beschrieben werden; werden die Parameter quantifiziert, so spannt das Kreuzprodukt aller möglichen Werte einen dreidimensionalen Raum auf, der als HSV-Farbraum bezeichnet wird. Farben werden auch über die Bestandteile gewisser Grundfarben definiert. Bei der additiven Farbmischung sind dies z. B. Rot, Grün und Blau (RGB), bei der subtraktiven Farbmischung Cyan, Magenta und Gelb (Cyan, Magenta, Yellow = CMY). Bei der Farbmetrik sind die Grundfarben die theoretischen Farben X, Y und Z.Of the Hue is next to the color saturation and the color brightness one of the three qualities perceived by man as fundamental a color. The hue in the color theory by definition the property, after which you have color sensations z. B. to red, yellow or green is different. A color of the same color can vary in either color saturation, e.g. B. the Variation between blue and gray blue, or in the color brightness, z. For example, the variation between red and pink. A color can through Specification of the aforementioned three properties clearly described become; if the parameters are quantified, then the cross product tensions all possible values a three-dimensional space, which is referred to as HSV color space. Colors are also over defines the components of certain basic colors. In the additive Color mixing are z. Red, green and blue (RGB), in subtractive color mixing cyan, magenta and yellow (cyan, Magenta, yellow = CMY). For colorimetry, the primary colors are the theoretical colors X, Y and Z.
Die Koordinaten des Lab-Farbortes orientieren sich an den physiologischen Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung (Farbwahrnehmung), sie basieren nur mittelbar auf physikalischen Farbvalenzen. Der umfassende Lab-Farbraum enthält, wie auch XYZ bzw. xyY, alle potentiellen Farben, messgeräteunabhängig, und erlaubt so die verlustfreie Konvertierung von Farbinformationen aus einem Farbsystem in ein anderes, von einer Geräteart in eine andere.The Coordinates of the Lab color location are based on the physiological Properties of human perception (color perception), they are based only indirectly on physical color valences. The comprehensive one Lab color space, like XYZ or xyY, contains all potential ones Colors, independent of measuring instruments, and thus allows the lossless conversion of color information from a color system in another, from one type of device to another.
Der RGB-Farbraum (Rot-Grün-Blau) ist ein Maßraum in dem eine (vom jeweiligen Zweck definierte) Untermenge aller wahrnehmbaren Farben durch drei Koordinaten „Rot”, „Blau” und „Grün” definiert wird.Of the RGB color space (red-green-blue) is a measure space in a subset of all perceptible (defined by the respective purpose) Colors defined by three coordinates "red", "blue" and "green" becomes.
Das CMYK-Farbmodell ist ein subtraktives Farbmodell, das die technische Grundlage für den modernen Vierfarbdruck bildet. Die Abkürzung CMYK steht für Cyan, Magenta, Yellow und Key (Schwarz).The CMYK color model is a subtractive color model, which is the technical Basis for the modern four-color printing forms. The abbreviation CMYK stands for Cyan, Magenta, Yellow and Key (Black).
Der HSV-Farbraum ist der Farbraum von Farbmodellen, bei denen die Farbe mit Hilfe des Farbtons (englisch hue), der Farbsättigung (saturation) und der Dunkelstufe (value) definiert wird. Ähnliche Definitionen führen zu einem HSL-Farbraum mit der relativen Helligkeit (lightness), einem HSB-Farbraum mit der absoluten Helligkeit (brightness) und einem HSI-Farbraum mit der Lichtintensität (intensity).Of the HSV color space is the color space of color models in which the color with the help of hue, the color saturation (saturation) and the dark level (value) is defined. Similar Definitions lead to an HSL color space with the relative Lightness, an HSB color space with the absolute brightness (brightness) and an HSI color space with the light intensity (Intensity).
Der xyY-Farbraum bezeichnet die Normfarbtafel des CIE-Farbsystems. Dabei steht x für die Rotachse und y für die Grünachse. Die nur in einer dreidimensionalen Ansicht darstellbare Y-Achse enthält die Angaben zur Helligkeit des jeweiligen Farbtons.Of the xyY color space refers to the standard color chart of the CIE color system. there x stands for the red axis and y for the green axis. The only in a three-dimensional view representable Y-axis contains the information on the brightness of the respective hue.
Das Pantone Matching System besteht aus 14 Basisfarben, die in verschiedenen Farbanteilen miteinander gemischt alle weiteren Farben des Systems ergeben. Zur Farbauswahl wird ein Farbfächer verwendet, welcher sowohl auf gestrichenem, matt gestrichenem und ungestrichenem Papier erhältlich ist. In den Fächern werden zusätzlich zu den Farbfeldern weitere Farbinformationen, wie z. B. das Mischungsverhältnis aus den Basisfarben (die Farbrezeptur), veröffentlicht. Das Pantone System umfasst desweiteren eine umfangreiche Farbpalette, welche 1114 Volltonfarben sowie deren Aushellungen und Trübungen nach Schwarz enthält. Pantone-Farben werden mit einem Nummerncode sowie mit dem entsprechenden Papierkürzel (C = coated, U = uncoated, M = matte) gekennzeichnet.The Pantone Matching System consists of 14 basic colors that come in different Mixed colors mixed with each other colors of the system result. For color selection, a color fan is used, which on both coated, dull and uncoated paper is available. In the subjects will be additional to the color fields more color information, such. B. the mixing ratio from the base colors (the color recipe), published. The Pantone system also includes an extensive color palette, which 1114 spot colors as well as their lightening and clouding contains black. Pantone colors come with a number code as well as with the appropriate paper code (C = coated, U = uncoated, M = matt).
Die drei Ordnungsprinzipien des Farbsystems von Munsell sind Hue (Farbton), Chroma (Sättigung) und Value (Wertigkeit, Helligkeit). Das vorrangige Kriterium dieses Systems ist der Farbton. Das Farbsystem umfasst fünf Hauptbunttöne (Rot (R), Gelb (Y), Grün (G), Blau (B) und Purpur (P)) sowie Zwischenbunttöne, die die wahrnehmbaren Farbnuancen weiter unterteilen (YR (Gelb-Rot), GY (Gelb-Grün), BG (Blau-Grün), PB (Purpur-Blau) und RP (Rot-Purpur). Diese Anordnung ergibt eine zehnteilige Farbfläche. Diese zehn Farbtöne werden abermals in zehn Abstufungen unterteilt. Für die Kennzeichnung der Bunttöne werden zu den Buchstabensymbolen noch Zahlen (0 bis 10) zugesetzt: so werden die Farbtöne (Hue) mit 1RP, 5P, 3Y oder auch 7,5 GY, 2,5 PB, und ähnlich bezeichnet. Jeder Linie liegen Orte nach außen steigender Sättigung (Chroma). Der Value kommt als dritte Dimension des Farbkörpers hinzu, die senkrechte Mittelachse. Diese reicht von V = 10 dem idealen Weiß bis V = 0 dem (durch Farbmittel wiedergebbaren) Schwarz, so ergibt sich dann eine zehnteilige Grauskala. Zur Benennung erhält jedes Farbmuster im Munsell-System, also jede dargestellte Farbe ein Farbzeichen der Form H V/C, wobei H (Hue) für Buntton, V (Value) für Helligkeit und C (Chroma) für Sättigung steht.The three ordering principles of the color system of Munsell are Hue (hue), Chroma (saturation) and value (valence, brightness). The primary criterion of this system is the color tone. The color system includes five main shades (red (R), yellow (Y), green (G), blue (B) and purple (P)) as well as intermediate shades that further subdivide the perceived color shades (YR (yellow-red), GY (yellow-green), BG (blue-green), PB (purple-blue) and RP (red-purple). This arrangement results in a ten-part color area. These ten shades are again in ten gradations divided. For marking the hues numbers (0 to 10) are added to the letter symbols: so the shades (hue) with 1RP, 5P, 3Y or even 7.5 GY, 2.5 PB, and similarly named. Every line is lying Places outward rising saturation (chroma). Of the Value is added as the third dimension of the color body, the vertical central axis. This ranges from V = 10 to the ideal one White to V = 0 to black (reproducible by colorant), this results in a ten-part gray scale. To be named every color pattern in the Munsell system, so every color shown a color sign of the form H V / C, where H (Hue) for hue, V (value) for brightness and C (chroma) for saturation stands.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der Farbparameter photoelektrisch bestimmt wird. Dadurch wird eine weitgehend genaue Messung des Farbparameters und damit einhergehend eine weitgehend korrekte Bestimmung der Qualität des Feststoffkatalysators gewährleitet. Bevorzugt werden hierbei Methoden, bei denen der Farbparameter densitometrisch oder spektralphotometrisch bestimmt wird.It is preferred in the context of the present invention that the color parameter is determined photoelectrically. This will be a largely accurate Measurement of the color parameter and, consequently, a largely correct determination of the quality of the solid catalyst provides guides. Preference is given here to methods in which the color parameter is determined densitometrically or spectrophotometrically becomes.
Die Bestimmung erfolgt im Sinne der vorliegenden Erfindung weiter bevorzugt mit Hilfe eines farbmetrischen oder eines densitometrischen Farbmessgeräts. Derartige Messgeräte sind dem Fachmann bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt Spektralphotometer, Colorimeter oder Densitometer eingesetzt. Es ist aber auch der Einsatz jedes anderen in der Technik bekannten farbmetrischen oder densitometrischen Farbmessgerätes möglich.The Determination is carried out in accordance with the present invention more preferably using a colorimetric or a densitometric colorimeter. Such measuring devices are known to the person skilled in the art. As part of The present invention preferably uses spectrophotometers, Colorimeter or densitometer used. But it is also the use any other colorimetric or densitometric technique known in the art Color measuring device possible.
Densitometer sind Geräte zur quantitativen Messung der Farbdichte (Volltondichte). Sie messen die Reflexion eine Farbe über die drei Farbfilter Rot, Grün und Blau, was Rückschlüsse auf die Dicke einer Farbschicht zulässt. Auf Grund der Verwendung der genannten drei Farbfilter nennt man die Messung mit Densitometern auch Dreibereichsverfahren. Im Vergleich zu Spektralfotometern können mit Densitometern nur Tonwerte, nicht aber Farbtöne bestimmt werden.densitometer are devices for the quantitative measurement of color density (solid density). You measure the reflection one color over the three color filters Red, green and blue, what conclusions to the thickness of a paint layer allows. Due to the Using the three color filters mentioned is called the measurement with Densitometers also triple range method. Compared to spectrophotometers can only use tonal values with densitometers, but not shades be determined.
Mittels Spektralphotometer können Farbtöne gemessen werden. Spektralfotometer messen Remissionswerte über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts (von infrarot bis ultraviolett) einer beleuchteten Messfläche. Dabei zerlegen sie das Spektrum des sichtbaren remittierten Lichts in eine Vielzahl schmaler Bänder (Messkanäle; in der Regel 20 bis 40 Bänder mit etwa 20 bis 10 nm Breite) und liefern für Band (Messkanal) einen digitalisierten Lichtstärkewert. Spektralphotometer messen somit den Reflexionsgrad einer Messfläche einer Probe, anhand dessen sich die Farbnormwerte X, Y und Z berechnen lassen. Der Reflexionsgrad ist in der Regel durch ständige Kalibrierung auf Weiß- und Schwarzstandards unabhängig von der im Spektralphotometer verwendeten Beleuchtungsquelle. Aus den ermittelten Werten wird für die vermessene Messfläche eine Remissionskurve erstellt. Diese Kurve stellt eine Art farblichen ”Fingerabdruck” dar. Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird zur Messung polychromatisches Licht durch ein Prisma oder durch schmalbandige Filter in monochromatisches Licht zerlegt. Ein Fotoelement ermittelt die vom Standard und der Probe reflektierten Lichtmenge und wertet ihr Verhältnis aus. Durch Multiplizieren der Messwerte eines jeden Bandes mit den Werten der Standards kann man die zugehörigen Farbwerte der CIE-LAB- und CIE-XYZ-Farbräume ermitteln.through Spectrophotometers can be measured hues. Spectrophotometers measure remission values over the whole Spectrum of visible light (from infrared to ultraviolet) illuminated measuring surface. They disassemble the spectrum of visible remitted light into a multitude of narrow bands (Measuring channels, usually 20 to 40 bands with about 20 to 10 nm in width) and provide one for band (measurement channel) digitized luminous intensity value. Measure spectrophotometer thus the reflectance of a measuring surface of a sample, by means of which the color standard values X, Y and Z can be calculated. The reflectance is usually by constant calibration on white and black standards regardless of the illumination source used in the spectrophotometer. From the determined values becomes one for the measured surface measured Remission curve created. This curve represents a kind of color "fingerprint". As already stated above, the measurement becomes polychromatic Light through a prism or through narrow-band filters in monochromatic Light decomposed. A photo element determines the standard and the Sample reflected amount of light and evaluates their ratio out. By multiplying the readings of each band by the values of the standards, the associated color values of the CIE LAB and determine CIE XYZ color spaces.
Als Colorimeter wird ein Gerät zum Messen oder Vergleichen von Farben bezeichnet (eigentlich deren Farbintensitäten oder der Farbtemperatur). Colorimeter sind optische Geräte, bei denen man ähnlich wie bei einem Stereomikroskop mit einem Auge das Prüfobjekt und mit dem anderen das Referenzobjekt betrachtet. Als Referenz dient dabei entweder eine feste Farbnormale oder ein änderbares Referenzobjekt wie zum Beispiel ein Farbkeil oder eine farbige Flüssigkeit mit änderbarer Dicke (Eintauchcolorimeter).When Colorimeter becomes a device for measuring or comparing of colors (actually their color intensities or the color temperature). Colorimeters are optical devices, which are similar to a stereomicroscope with one eye the test object and with the other the reference object considered. The reference is either a fixed color standard or a changeable reference object such as a Color wedge or a colored liquid with changeable Thickness (immersion colorimeter).
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators in einem Verfahren, in welchem die Qualität des Katalysators mittels einer optischen Messung beurteilt wird. Durch die Kombination von in der Technik bekannten Farbmessgeräten, wie sie vorstehend definiert wurden, mit dem erfindungsgemäßen Katalysator ist es möglich, dieses Verfahren maschinell durchzuführen. Es ist daher bevorzugt, dass in dem Verfahren ein Farbmessgerät mit einem Steuerungsrechner kommuniziert, der einen Ist-Farbwert eines Katalysators mit dem eines vorgegebenen Soll-Farbwertes vergleicht und bei einer Abweichung über einen vorgegebenen Toleranzwert hinaus den betreffende Katalysator von den die Qualitätsnorm erfüllenden abtrennt.The The present invention further relates to the use of a method according to the invention Solid catalyst in a process in which the quality of the catalyst is assessed by means of an optical measurement. By the combination of color measuring devices known in the art, as defined above, with the invention Catalyst it is possible to machine this process perform. It is therefore preferred that in the process a colorimeter communicates with a control computer, the an actual color value of a catalyst with that of a given Target color value compares and in case of a deviation over a predetermined tolerance value beyond the catalyst in question separated from those meeting the quality standard.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Katalysatorträger, gefärbt mit einem organischen Farbmittel.The The present invention further relates to a catalyst support, colored with an organic colorant.
Mittels des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers können leicht Katalysatoren gemäß der Erfindung beispielsweise durch Auftrag einer katalytisch aktiven Spezies oder eines Vorläufers davon hergestellt werden.through the catalyst support according to the invention can easily convert catalysts according to the Invention, for example, by applying a catalytically active Species or a precursor thereof are produced.
Der erfindungsgemäße Katalysatorträger hat ferner den Vorteil, dass anhand der Färbung des Katalysatorträgers vor dem Einfüllen des Katalysatorträgers in ein Behältnis zum Auftragen eines Materials auf den Träger mittels einer optischen Messung ermittelt werden kann, ob der richte Träger für den beabsichtigten Auftrag ausgewählt worden ist.Of the has catalyst support according to the invention Furthermore, the advantage that based on the color of the catalyst support before filling the catalyst carrier in a Container for applying a material to the carrier can be determined by means of an optical measurement, whether the judge Carrier selected for the intended job has been.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Begriffe „Träger” und „Katalysatorträger” synonym verwendet.in the For the purposes of the present invention, the terms "carrier" and "catalyst carrier" are used synonymously.
Katalysatorträger werden zur Herstellung geträgerter Katalysatoren eingesetzt. Geträgerte Katalysatoren werden allgemein eingesetzt, wenn besondere Anforderungen an die mechanische Festigkeit des Katalysators gestellt werden, die katalytisch aktive Substanz fein verteilt und in geringer Menge vorliegen soll und/oder wertvolle aktive Spezies eingespart werden soll. Man unterscheidet grundsätzlich kompakte und poröse Katalysatorträger. Katalysatorträger erfüllen in der Regel die folgenden Eigenschaften: chemische Inertheit, mechanische Festigkeit und Stabilität und je nach Einsatzzweck weisen sie eine niedrige oder große Oberfläche auf. Zum anderen wird bei Trägern unterschieden, in welcher strukturellen Form diese vorliegen. Dabei wird zwischen als Pulver, als Formkörper (dreidimensionale Körper) oder als Monolith (Wabenkörper) ausgebildeten Trägern differenziert.catalyst support are used for the preparation of supported catalysts. Supported catalysts are commonly used when special requirements for the mechanical strength of the catalyst be placed, the catalytically active substance finely divided and should be present in small quantities and / or valuable active species should be saved. One basically differentiates compact and porous catalyst support. catalyst support usually meet the following characteristics: chemical Inertness, mechanical strength and stability and ever according to purpose, they have a low or large surface area on. On the other hand, a distinction is made in carriers in which structural form these are present. It is between as powder, as a shaped body (three-dimensional body) or as a monolith (honeycomb) trained carriers differentiated.
Es kann bevorzugt sein, dass der Katalysatorträger einen so genannten Washcoat umfasst, auf dem die katalytische Masse aufzutragen ist. Ein Washcoat ist ein Material (häufig eine Metalloxid oder ein Metallmischoxid), das eine verhältnismäßig große spezifische Oberfläche aufweist und chemisch inert ist, d. h. keine katalytische Aktivität besitzt und/oder nicht in die Katalysereaktion eingreift. Wenn ein Träger aus einem niedrigoberflächigen Material gebildet ist, wie z. B. aus einer mineralischen Keramik, kann über das Auftragen eines hochoberflächlichen Washcoats die Oberfläche soweit vergrößert werden, dass eine wesentlich größere Menge der katalytischen Substanz aufgetragen werden kann, als wenn diese direkt auf den Träger aufgebracht werden würde.It may be preferred that the catalyst support so Washcoat comprises on which to apply the catalytic mass is. A washcoat is a material (often a metal oxide or a mixed metal oxide), which is a relatively has high specific surface area and chemical is inert, d. H. has no catalytic activity and / or does not interfere with the catalytic reaction. If a carrier is formed from a low surface area material, such as z. B. from a mineral ceramic, can on the application a superficial washcoat the surface be enlarged so that a significant greater amount of catalytic substance applied can be as if they are applied directly to the carrier would.
Unter dem Begriff „gefärbt” wird verstanden, dass der Katalysatorträger mit dem organischen Farbmittel farbig gemacht ist. Die durch das Farbmittel bewirkte Farbigkeit kann beispielsweise mittels Farbmessgeräten wie Spektralphotometern, Colorimetern oder Densitometern optisch gemessen werden kann. Das organische Farbmittel kann grundsätzlich überall am Träger angeordnet sein. So kann beispielsweise analog zur Textilfärberei das Farbmittel auf den Träger aufgezogen sein, d. h., dass die Oberfläche des Feststoffkatalysators zumindest bereichsweise mit dem Farbmittel belegt ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann es aber auch vorgesehen sein, dass das Farbmittel in den Katalysatorträger eingearbeitet ist. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass ein pulverförmiges Farbmittel mit einem pulverförmigen Trägeroxid sowie einem Bindemittel vermischt und aus dem resultierenden Gemisch Formkörper wie beispielsweise Kugeln oder Zylinder geformt werden.Under the term "dyed" is understood that the catalyst support with the organic colorant is made in color. The coloration caused by the colorant For example, by means of colorimeters such as spectrophotometers, Colorimeters or densitometers can be optically measured. The Organic colorants can basically be everywhere be arranged on the carrier. For example, analog for textile dyeing the colorant on the carrier be reared, d. h., that the surface of the solid catalyst at least partially occupied with the colorant. alternative or in addition, but it may also be provided that incorporated the colorant in the catalyst support is. This can for example be accomplished by a powdered colorant with a powdery Carrier oxide and a binder mixed and from the resulting mixture shaped articles such as spheres or cylinders are formed.
Farbmittel
ist eine Sammelbezeichnung für alle farbgebenden Stoffe,
die nach
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers ist es vorgesehen, dass der Katalysatorträger zumindest eine Adsorptionsbande in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 800 nm aufweist.Corresponding a preferred embodiment of the invention Catalyst support, it is provided that the catalyst support at least one adsorption band in a wavelength range from 400 nm to 800 nm.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers ist es vorgesehen, dass der Katalysatorträger rot, gelb, grün oder blau ist.According to one further preferred embodiment of the invention Catalyst support, it is provided that the catalyst support red, yellow, green or blue.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, dass der Anteil des Trägers an dem Farbmittel 0,001 bis 5 Gew.-% beträgt, bevorzugt 0,01 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,05 bis 0,5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Katalysatorträgers.According to the invention preferred it is that the proportion of the carrier to the colorant 0.001 to 5 wt .-%, preferably 0.01 to 3 wt .-% and especially preferably 0.05 to 0.5 wt .-% based on the weight of the catalyst support.
Der Träger der vorliegenden Erfindung umfasst ein organisches Farbmittel. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers ist es vorgesehen, dass die Oberfläche des Trägers zumindest bereichsweise mit dem Farbmittel gefärbt ist. Es konnte festgestellt werden, dass bereits eine bereichsweise Färbung der Oberfläche eines Trägers mit dem Farbmittel ausreichend ist, um die qualitativen Eigenschaften eines mittels des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers hergestellten Feststoffkatalysators zu bestimmen. Dabei kann das Farbmittel sowohl in einen geschlossenen Bereich auf der Oberfläche des Trägers färben, beispielsweise in Form eines Farbmittelkleckses, als auch in mehreren voneinander getrennten Bereichen, beispielsweise in gesprenkelter Form.Of the Carrier of the present invention comprises an organic Colorant. According to a preferred embodiment it is the carrier according to the invention provided that the surface of the carrier at least partially colored with the colorant. It could be noted that already a regionally coloring the surface of a carrier with the colorant is sufficient to the qualitative characteristics of a means the catalyst support according to the invention to determine solid catalyst produced. It can do that Colorant both in a closed area on the surface color the carrier, for example in the form of a Farbmittelkleckses, as well as in several separate Areas, for example in speckled form.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers sind zumindest 0,1% der Oberfläche des Trägers mit dem Farbmittel gefärbt, bevorzugt zumindest 10%, mehr bevorzugt zumindest 20% und noch mehr bevorzugt zumindest 50% der Oberfläche des Trägers. In diesem Zusammenhang am meisten bevorzugt ist es, dass die gesamte Oberfläche des Trägers mit dem Farbmittel gefärbt ist. Es konnte gezeigt werden, dass, wenn zumindest 0,1% der Oberfläche des Trägers mit dem Farbmittel gefärbt sind, eine Bestimmung der Qualität eines mittels des erfindungsgemäßen Trägers hergestellten Feststoffkatalysators mittels photoelektrischer Verfahren bereits möglich ist. Die Messung der Qualität kann aber mit einer größeren Sicherheit und in kürzerer Zeit erfolgen, je größer der Anteil der Oberfläche des Trägers ist, welche mit dem Farbmittel gefärbt ist.According to one further preferred embodiment of the invention Carriers are at least 0.1% of the surface of the Carrier dyed with the colorant, preferably at least 10%, more preferably at least 20% and even more preferred at least 50% of the surface of the carrier. In this context most preferred is that the entire surface the carrier is dyed with the colorant. It could be shown that if at least 0.1% of the surface the carrier are dyed with the colorant, a Determining the quality of a means of the invention Carrier produced solid catalyst by means of photoelectric Procedure is already possible. The measurement of quality but can with greater security and in shorter, the larger the Proportion of the surface of the carrier is which with the colorant is colored.
Weist der erfindungsgemäße Träger eine offenporige Struktur auf, so ist es bevorzugt, dass die gefärbte Oberfläche überwiegend oder vollständig die äußere Oberfläche des Katalysatorträgers ist. Unter „äußere” Oberfläche wird der Teil der Oberfläche verstanden, der nicht die Oberfläche der Poren und Porenränder bildet. Verbildlicht gesagt ist die äußere Oberfläche eines offenporigen Stoffes die von außen sichtbare Oberfläche. Unter dem Begriff „Oberfläche” wird hingegen die Gesamtheit aller Oberflächen des Katalysatorträgers verstanden. Der Begriff „Oberfläche” umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung demnach die „äußere” und die „innere” Oberfläche, wobei die innere Oberfläche aus der Oberfläche der Poren und Porenränder gebildet ist. Unter einer „überwiegenden” Färbung der äußeren Oberfläche wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die mit dem Farbmittel gefärbte Oberfläche zu zumindest 50%, bevorzugt zu zumindest 70%, weiter bevorzugt zu zumindest 90% und besonders bevorzugt zu zumindest 99% äußere Oberfläche ist. Am meisten bevorzugt ist es, dass das Farbmittel zu 100% auf der äußeren Oberfläche ist. Dies hat den Vorteil, dass das verwendete Farbmittel möglichst sparsam eingesetzt werden kann, da ein auf der äußeren Oberfläche befindliches Farbmittel leichter und genauer optisch vermessen werden kann, als ein Farbmittel, das sich auf der inneren Oberfläche befindet. Bei einem Farbmittelauftrag auf eine innere Oberfläche ist, um die gleiche Messintensität zu erreichen, mehr Farbmittel einzusetzen, als bei einer Färbung von äußerer Oberfläche.has the carrier according to the invention is an open-pore Structure, it is preferred that the colored surface is predominantly or completely the outer surface of the catalyst carrier is. Under "outer" surface is understood the part of the surface that is not the Surface of the pores and pore edges forms. verbildlicht said the outer surface of a open-pored substance the externally visible surface. By contrast, the term "surface" is used understood the totality of all surfaces of the catalyst support. The term "surface" includes in the sense according to the present invention, the "outer" and the "inner" surface, the inner surface of the surface the pores and pore edges is formed. Under a "predominant" coloring the outer surface is in the sense the present invention understood that with the colorant colored surface of at least 50%, preferably at least 70%, more preferably at least 90% and especially preferably at least 99% outer surface is. Most preferably, the colorant is up to 100% the outer surface is. this has the advantage that the colorant used is as economical as possible can be used as one on the outside Surface colorant easier and more accurate Optically, it can be measured as a colorant based on the inner surface is located. For a colorant application on an inner surface is the same measurement intensity to achieve more colorant than dyeing from outer surface.
Eine Färbung überwiegend der äußeren Oberfläche kann beispielsweise mit pulvrigen Farbmitteln erzielt werden, sowohl in trockener als auch in suspendierter Form. Die innere Oberfläche kann beispielsweise mit der Porenfüllmethode unter Verwendung eines gelösten Farbstoffs weitgehend gezielt mit dem Farbmittel gefärbt werden.A Staining predominantly the outer Surface can, for example, with powdery colorants be achieved, both in dry and in suspended form. The inner surface can, for example, with the pore filling method largely targeted using a dissolved dye to be dyed with the colorant.
Alternativ kann der Träger auch durch Inkorporierung des Farbmittels in die Trägermatrix, welche die Materie ist, welche die Poren umgibt, gefärbt werden, wobei es in der Regel zu einer Färbung der äußeren und inneren Oberfläche kommt. Hierzu kann das Farbmittel bereits bei der Herstellung des Katalysatorträgers dem Katalysatorträgerrohmaterial zugegeben werden.alternative The carrier may also be incorporated by incorporation of the colorant into the carrier matrix, which is matter, which is the Surrounds pores, be colored, it usually too a coloring of the outer and inner Surface is coming. For this purpose, the colorant already at the preparation of the catalyst support the catalyst support raw material be added.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers ist der Farbmittel ein organisches Pigment oder ein organischer Farbstoff. Organische Farbmittel können leicht mittels geeigneter Lösungsmittel oder durch Abbrennen bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen vollständig oder weitgehend vollständig vom Träger bzw. daraus hergestellten Katalysator entfernt werden. Für den Fall, dass das Farbmittel besonders gleichmäßig auf den Katalysatorträger aufgebracht werden soll, ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass als Farbmittel ein Farbstoff eingesetzt wird, da dieser aufgrund seiner Löslichkeit gleichmäßiger als ein Pigment aufgetragen werden kann.Corresponding a further preferred embodiment of the invention Carrier is the colorant an organic pigment or an organic dye. Organic colorants can easily by means of suitable solvents or by burning off at relatively low temperatures completely or substantially completely from the carrier or catalyst produced therefrom are removed. For the case that the colorant is particularly even is to be applied to the catalyst support is For the purposes of the present invention, it is preferred that as colorants a dye is used because of its solubility be applied more uniformly than a pigment can.
Unter Pigmenten versteht man Farbmittel, die im Gegensatz zu den Farbstoffen im Anwendungsmedium (praktisch) unlöslich sind. Pigmente entstehen typischerweise in Form von Primärteilchen. Die Primärteilchen können über ihre Flächen zu Aggregaten zusammenwachsen. Von Agglomeraten spricht. man, wenn Primärteilchen und/oder Aggregate über ihre Ecken/Kanten verbunden sind. Maßgeblich für die Eigenschaften der Pigmente sind daher neben der chemischen Verbindung für sich genommen insbesondere auch Festkörpereigenschaften, wie die Kristallstruktur, die Kristallmodifikation, die Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung oder die spezifische Oberfläche. Der Farbeindruck selbst entsteht u. a. durch Absorption, Remission, Streuung und/oder Reflexion bestimmter Frequenzanteile des sichtbaren Lichts.Pigments are understood to be colorants which, in contrast to the dyes in the application medium, are (practically) insoluble. Pigments typically form in the form of primary particles. The primary particles can grow together to form aggregates via their surfaces. Speaking of agglomerates. one, if Pri märteilchen and / or aggregates are connected by their corners / edges. Decisive for the properties of the pigments are, in addition to the chemical compound per se, in particular also solid-state properties, such as the crystal structure, the crystal modification, the particle size and the particle size distribution or the specific surface area. The color impression itself arises, among other things, through absorption, remission, scattering and / or reflection of certain frequency components of visible light.
Natürliche organische Pigmente kommen in der Natur vor („Tier-” oder „Pflanzenfarben”) und lassen sich teilweise mit einfachen Mitteln produzieren, wie z. B. das Rebschwarz. Die Gruppe der synthetischen organischen Pigmente wird nach ihrem chemischen Aufbau in die Gruppe der sog. „Azopigmente” und der sog. ”Nichtazopigmente” oder ”Polycyclischen Pigmente” eingeteilt. Wichtige und erfindungsgemäß bevorzugte Azopigmente sind die beta-Naphthol-Pigmente, die Naphthol AS-Pigmente, die Pyrazolon-Pigmente, die N-Acetessigsäureanilid-Pigmente, die Azometallkomplex-Pigmente und die Diaryl-Gelb-Pigmente. Wichtige und erfindungsgemäß bevorzugte Polycyclische Pigmente sind die Chinacridon-Pigmente, die Diketopyrrolo-pyrrol-Pigmente, die Dioxazin-Pigmente, die Perylen-Pigmente, die Isoindolinon-Pigmente und die Kupfer-Phthalocyanin-Pigmente.natural organic pigments are found in nature ("animal" or "plant colors") and can be partially produced with simple means, such as z. B. the vine black. The group of synthetic organic pigments is classified according to its chemical structure in the group of so-called "azo pigments" and the so-called. "Nichtazopigmente" or "polycyclic Pigments ". Important and inventively preferred azo pigments are the beta-naphthol pigments, the naphthol AS pigments, the pyrazolone pigments, the N-acetoacetic anilide pigments, the azo metal complex pigments and the diaryl yellow pigments. Important and inventively preferred Polycyclic pigments are the quinacridone pigments, the diketopyrrolopyrrole pigments, the dioxazine pigments, the perylene pigments, the isoindolinone pigments and the copper phthalocyanine pigments.
Unter Farbstoffen versteht man Farbmittel, die in ihrem Anwendungsmedium löslich sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können prinzipiell alle bekannten Farbstoffe eingesetzt werden. Beispielhaft und im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugte Farbstoffe sind: Alizarinviolett, Kristallviolett, Indigo, Türkis (Prozesscyan), Solidgrün, Purpur (Mauvein), Brilliantgelb, Indischgelb, Safran, Solidgelb, Irgazin Orange, Pyranthronorange, Naphtolrot.Under Dyes are understood to be colorants that are in their application medium are soluble. In the context of the present invention can in principle, all known dyes are used. exemplary and dyes preferred for the purposes of the present invention are: Alizarin violet, crystal violet, indigo, turquoise (process cyanide), Solidgreen, Purple (Mauvein), Brilliant Yellow, Indian Yellow, Saffron, Solid Yellow, Irgazin Orange, Pyranthrone Orange, Naphtol Red.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers ist es vorgesehen, dass das Farbmittel ein synthetisches, ein natürliches oder ein naturidentisches Farbmittel ist. Sowohl synthetische als auch natürliche und naturidentische Farbmittel sind als Farbmittel für den erfindungsgemäßen Katalysatorträger geeignet. Dabei sind insbesondere die synthetischen Farbmittel aufgrund ihrer Leuchtkraft sowie die natürlichen Farbmittel aus ökologischen Gründen besonders bevorzugt.Corresponding a further preferred embodiment of the invention Catalyst support it is provided that the colorant a synthetic, a natural or a nature-identical Colorant is. Both synthetic and natural and nature identical colorants are used as colorants for the catalyst support according to the invention suitable. In particular, the synthetic colorants are due to their luminosity as well as the natural colorants from ecological Reasons particularly preferred.
Unbunte Farbmittel sind Farbmittel mit einem weißen oder schwarzen Farbton sowie alle Farbmittel mit einem Farbton zwischen schwarz und weiß (Graustufen). Bunte Farbmittel sind Farbmittel mit allen übrigen Farbtönen. Aufgrund guter Farbmesseigenschaften ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das Farbmittel ein buntes Farbmittel ist.achromatic Colorants are colorants with a white or black color Color and all colorants with a hue between black and white (grayscale). Colorful colorants are coloring agents with all other shades. Due to good color measurement properties it is inventively preferred that the colorant a colorful colorant is.
Ist das Farbmittel ein buntes Farbmittel, so kann es entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers vorgesehen sein, dass das Farbmittel ein rotes, oranges, gelbes, grünes, blaues oder violettes Farbmittel ist.is the colorant is a colorful colorant, so it may correspond to one further preferred embodiment of the invention Catalyst support be provided that the colorant a red, orange, yellow, green, blue or purple Colorant is.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers ist es bevorzugt, dass das Farbmittel ein Nitrofarbstoff, ein Azofarbstoff, ein Indigofarbstoff, ein Phthalocyaninfarbstoff, ein Phthalsäurefarbstoff, ein Triphenylmethanfarbstoff oder ein Anthrachinonfarbstoff ist.According to one another embodiment of the invention It is preferred for the support that the colorant is a nitro dye, an azo dye, an indigo dye, a phthalocyanine dye, a phthalic acid dye, a triphenylmethane dye or an anthraquinone dye.
Diese Farbstoffe eignen sich besonders gut zur Färbung von Trägern unterschiedlichster Natur. Ist das Farbmittel ein Triphenylmethanfarbstoff, so ist dieser vorzugsweise ausgewählt aus einem Aminotriphenylmethanfarbstoff, einem Hydroxytriphenylmethanfarbstoff oder einem Phthalein.These Dyes are particularly suitable for dyeing carriers different nature. Is the colorant a triphenylmethane dye, so this is preferably selected from a Aminotriphenylmethanfarbstoff, a hydroxytriphenylmethane dye or a phthalein.
Weiter werden als Farbmittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Lebensmittelfarbstoffe eingesetzt. Lebensmittelfarbstoffe sind Lebensmittelzusatzstoffe, die dazu dienen, Lebensmittel besser aussehen zu lassen und die Farberwartungen der Verbraucher zu befriedigen. Farbstoffe für Lebensmittel sind gesundheitlich weitgehend unbedenklich. Sie werden in der Technik durch ein System von „E-Nummern” eingeteilt, die dem Fachmann bekannt sind.Further are preferred as colorants in the context of the present invention Food dyes used. Food colors are food additives, which serve to make food look better and which To satisfy color expectations of consumers. Dyes for Foods are harmless to health. you will be technically divided by a system of "E numbers", which are known in the art.
Lebensmittelfarbstoffe, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung allein oder in Kombination eingesetzt werden können sind vorzugsweise: Allurarot (E 129), Amaranth (E 123), Anthocyane (E 163), Azorubin (E 122), Betanin (E 162), Braun FK (E 154), Braun HT (E 155), Brillantblau FCF (E 133), Brillantschwarz BN (E 151), Canthaxanthin (E 161 g), Carotin (E 160a), Annatto (E 160b), Capsanthin (E 160c), Lycopin (E 160d), Beta-apo-8'-Carotinal (E 160e), Beta-apo-8'-Carotinsäureethylester (E 160f), Chinolingelb (E 104), Chlorophyll (E 140), Cochenillerot A (E 124), Curcumin (E 100), Erythrosin (E 127), Gelborange S (E 110), Grün S (E 142), Indigotin (E 132), Koschenille (E 120), kupferhaltige Komplexe der Chlorophylle und Chlorophylline (E 141), Litholrubin BK (E 180), Lutein (E 161b), Patentblau (E 131), Pflanzenkohle (E 153), Riboflavin (E 101), Riboflavin-5-phosphat (E 101a), Tartrazin (E 102), Zuckerkulör (E 150a), Sulfitlaugen-Zuckerkulör (E 150b), Ammoniak-Zuckerkulör (E 150c), Ammonsulfit-Zuckerkulör (E 150d), Zeaxanthin (E 161h).Food colorants which can be used alone or in combination in the context of the present invention are preferably: allura red (E 129), amaranth (E 123), anthocyanins (E 163), azorubin (E 122), betanin (E 162), Braun FK (E 154), Braun HT (E 155), Brilliant Blue FCF (E 133), Brilliant Black BN (E 151), Canthaxanthin (E 161 g), Carotene (E 160a), Annatto (E 160b), Capsanthin (E 160c) , Lycopene (E160d), beta-apo-8'-carotenal (E160e), beta-apo-8'-carotenoic acid ethyl ester (E160f), quinoline yellow (E104), chlorophyll (E140), cochlear erosion A (E 124 ), Curcumin (E 100), erythrosin (E 127), sunset yellow S (E 110), green S (E 142), indigotine (E 132), cochenille (E 120), copper-containing complexes of chlorophylls and chlorophyllins (E 141) , Litholubin BK (E 180), lutein (E 161b), patent blue (E 131), biochar (E 153), riboflavin (E 101), riboflavin-5-phosphate (E 101a), tartrazine (E 102), caramel ( E 150a), sulfite lye caramel (E 150b), ammo niacocarp (E 150c), ammonsulfite caramel (E 150d), zeaxanthin (E 161h).
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers ist es bevorzugt, dass das Farbmittel ein metallfreies Farbmittel ist. Diese Auswahl hat den Vorteil, dass die katalytische Aktivität eines unter Verwendung des erfindungsgemäßen Trägers hergestellten Katalysators durch das Vorhandensein weiterer Metalle, die beispielsweise beim Abbrand des Farbmittels während des Einsatzes des Katalysators freigesetzt werden können, nicht nachteilig beeinflusst wird.According to one further preferred embodiment of the invention Catalyst support, it is preferred that the colorant is a metal-free colorant. This selection has the advantage that the catalytic activity of one using produced the carrier according to the invention Catalyst by the presence of other metals, for example during burning of the colorant during the use of the catalyst can be released, not adversely affected becomes.
Weiter ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Farbmittel ein schwefelfreies Farbmittel ist. Insbesondere bezüglich katalytisch aktiver Edelmetalle wirkt Schwefel als Katalysatorgift, so dass es insbesondere in diesem Zusammenhang vorteilhaft ist, schwefelfreie Farbmittel einzusetzen, um so das Vorhandensein von Schwefel oder Schwefelverbindungen zu minimieren.Further In the context of the present invention it is preferred that the Colorant is a sulfur-free colorant. In particular regarding catalytically active precious metals, sulfur acts as a catalyst poison, so that it is particularly advantageous in this context, use sulfur-free colorants to eliminate the presence of To minimize sulfur or sulfur compounds.
Ferner ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Farbmittel ein halogenfreies Farbmittel ist. Insbesondere bezüglich einer ganzen Reihe von katalytisch aktiven Übergangsmetallen wirken die Halogene F, Cl, Br und I als Katalysatorgift, so dass es insbesondere in diesem Zusammenhang vorteilhaft ist, halogenfreie Farbmittel einzusetzen, um so das Vorhandensein von Halogenen oder deren Verbindungen in einem aus dem erfindungsgemäßen Träger hergestellten Katalysator zu minimieren.Further In the context of the present invention it is preferred that the Colorant is a halogen-free colorant. In particular regarding a whole series of catalytically active transition metals the halogens F, Cl, Br and I act as catalyst poison, so that it is particularly advantageous in this context, halogen-free To use colorant, so as to detect the presence of halogens or their compounds in one of the inventive To minimize carrier produced catalyst.
Weiter ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der Farbstoff ein Farbstoff ist, der wasserlöslich oder in organischen Lösungsmitteln löslich ist. Dies hat den Vorteil, dass der Farbstoff unter milden Bedingungen. vom Träger bzw. einem daraus hergestellten Katalysator entfernt werden kann, ohne dass das Einwirken verhältnismäßig hoher Temperaturen zum Abbrand des Farbstoffs notwendig ist.Further it is preferred in the context of the present invention that the Dye is a dye which is water soluble or in organic solvents is soluble. this has the advantage that the dye under mild conditions. from the carrier or a catalyst prepared therefrom can be removed, without the exposure being proportionate high temperatures to burn off the dye is necessary.
Weiter ist es bevorzugt, dass das Farbmittel thermisch, vorzugsweise rückstandsfrei, zersetzbar ist. Insbesondere bei thermisch stabilen Katalysatorträgern wird dadurch eine weitgehend vollständige Entfernung des Farbmittels ermöglicht. Das thermisch zersetzbare Farbmittel ist bevorzugt bei einer Temperatur von 50°C bis 500°C, mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 100°C bis 400°C und noch mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 200°C bis 300°C zersetzbar. Dies hat beispielsweise bei unter Verwendung des erfindungsgemäßen Trägers hergestellten Katalysatoren, die in entsprechenden Temperaturbereichen zum Einsatz kommen, den Vorteil, dass das Farbmittel beim Anfahren des Reaktors entfernt wird und keine weiteren Schritte notwendig sind, um den Katalysator zu entfärben, sollte dies gewünscht sein. Zudem werden bei der Verwendung thermisch zersetzbarer Farbmittel in der Regel keine Rückstände auf dem Katalysator hinterlassen, welche die zu katalysierende Reaktion beeinträchtigen könnten.Further it is preferred that the colorant thermally, preferably residue-free, is decomposable. Especially with thermally stable catalyst supports This is a largely complete removal of Colorant allows. The thermally decomposable colorant is preferably at a temperature of 50 ° C to 500 ° C, more preferably at a temperature of 100 ° C to 400 ° C and more preferably at a temperature of 200 ° C decomposable to 300 ° C. This has, for example, at Use of the carrier according to the invention prepared catalysts which are in appropriate temperature ranges have the advantage that the colorant when starting of the reactor is removed and no further steps necessary are to discolor the catalyst should this be desired be. In addition, when using thermally decomposable colorants usually no residues on the catalyst leave behind, which affect the reaction to be catalyzed could.
Es ist weiter bevorzugt, dass der erfindungsgemäße Katalysator ein Vollkatalysator oder ein geträgerter Katalysator mit einem Katalysatorträger ist. Ist der Katalysator ein geträgerter Katalysator, so kann entweder nur das katalytisch aktive Material (oder die Vorläuferverbindung davon), nur der Katalysatorträger oder das katalytisch aktive Material (oder die Vorläuferverbindung davon) und der Katalysatorträger mit dem Farbmittel gefärbt sein.It is further preferred that the inventive Catalyst a full catalyst or a supported catalyst with a catalyst support. Is the catalyst a supported catalyst, so either only the catalytic active material (or the precursor compound thereof), only the catalyst support or the catalytically active material (or the precursor compound thereof) and the catalyst carrier be colored with the colorant.
Der erfindungsgemäße Träger kann beispielsweise hergestellt sein, indem ein mit einem Farbmittel gefärbter Katalysatorträger bereitgestellt und auf diesen ein Washcoat – in der Regel ein Metalloxid oder ein Metallmischoxid aufgetragen wird. So kann beispielsweise ein erfindungsgemäßer Katalysatorträger mit einem kugelförmigen Katalysatorträger bereitgestellt werden, dessen äußere Oberfläche mit einem Farbmittel gefärbt ist und auf dieser Farbschicht sich ein Washcoat befindet. Der aufgetragene Washcoat selbst kann ungefärbt oder mit einem wie vorstehend beschriebenen und entsprechend bevorzugter Ausführungsformen weitergebildeten Farbmittel gefärbt sein.Of the Carrier according to the invention can for example be prepared by a colored with a colorant Catalyst support provided and on this a Washcoat - in usually a metal oxide or a mixed metal oxide is applied. For example, a catalyst support according to the invention provided with a spherical catalyst support be whose outer surface with a colorant is colored and on this color layer there is a washcoat. The applied washcoat itself can undyed or with one as described above and further developed in accordance with preferred embodiments Be colored dye.
Weiter ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich, dass der Katalysatorträger mit voneinander verschiedenen Farbmitteln gefärbt ist. Dabei kann die Färbung mit mehreren unterschiedlichen Farbmitteln in Form eines Gemisches erfolgt sein oder einzelne Flächenbereiche sind mit unterschiedlichen Farbmitteln über- oder nebeneinander gefärbt. Durch eine derartige Variation der Farbanordnungen wird die Möglichkeit bereitgestellt, für einen mittels des Trägers herzustellenden Katalysator die hinsichtlich einer Qualitätsbestimmung des Katalysators bestmöglichst zu vermessende Farbvariation zu erzielen. Möglich ist z. B. auch die Wahl eines bestimmen, leicht messbaren Kontrasts zwischen Katalysatorträger und der darauf aufzutragenden katalytisch aktiven Spezies oder einem Vorläufer davon, um beispielsweise den Fortgang des Auftrags einer aktiven Spezies oder eines Washcoats auf den Katalysatorträger während des Auftrags zu verfolgen oder die Vollständigkeit bzw. den Grad der Färbung des Katalysatorträgers nach dem Auftrag mit der katalytisch aktiven Spezies bzw. des Washcoats zu bestimmen.Further It is within the meaning of the present invention possible that the catalyst support with mutually different colorants is colored. The coloring with several be different colorants in the form of a mixture or individual areas are different Colorants above or next to each other colored. Such a variation of the color arrangements provides the possibility for a product to be produced by means of the carrier Catalyst the quality determination the catalyst as best as possible to be measured color variation to achieve. Possible is z. B. also determine the choice of a easily measurable contrasts between catalyst support and the catalytically active species to be applied thereon or Precursors thereof, for example, the progress of the job an active species or a washcoat on the catalyst support to track during the job or the completeness or the degree of coloration of the catalyst support after application with the catalytically active species or the washcoat to determine.
Erfindungsgemäß geeignete Katalysatorträger-Materialien sind im Prinzip alle Materialien, die dem Fachmann als für einen Katalysatorträger geeignet bekannt sind. Erfindungsgemäß bevorzugt sind jedoch Katalysatorträger auf der Basis von Kohlenstoff, von Elementoxiden oder von Elementcarbiden.According to the invention suitable Catalyst carrier materials are in principle all materials, those skilled in the art as a catalyst support are known suitable. According to the invention preferred however, are catalyst supports based on carbon, of elemental oxides or elemental carbides.
Kohlenstoffhaltige Katalysatorträger umfassen den Kohlenstoff vorzugsweise in Form von Koks, Graphit, Ruß oder Aktivkohle. Elementoxid-haltige Katalysatorträger umfassen vorzugsweise SiO2 (natürliche oder synthetische Kieselsäure, Quarz), Al2O3 (alpha, gamma -Al2O3), Tonerden, Schichtsilikate wie Montmorillonit (insbesondere in Form von Bentoniten), Bleicherden, TiO2 (Rutil, Anatas), ZrO2, MgO oder ZnO.Carbonaceous catalyst supports preferably comprise the carbon in the form of coke, graphite, carbon black or activated carbon. Element oxide-containing catalyst supports preferably comprise SiO 2 (natural or synthetic silica, quartz), Al 2 O 3 (alpha, gamma-Al 2 O 3 ), clays, sheet silicates such as montmorillonite (in particular in the form of bentonites), bleaching earths, TiO 2 ( Rutile, anatase), ZrO 2 , MgO or ZnO.
Grundsätzlich können sowohl synthetische Materialien als auch Träger aus natürlichen Quellen, wie Bimsstein, Kaolin, Bleicherden, Bauxite, Bentonite, Kieselgur oder Asbest eingesetzt sein.in principle Both synthetic materials and carriers can be used from natural sources, such as pumice, kaolin, bleaching earth, Bauxite, bentonite, kieselguhr or asbestos.
Es ist ferner bevorzugt, dass der Katalysatorträger ein Metalloxid, ein Carbid, ein Metall in metallischer Form, eine Keramik und/oder ein Nitrid umfasst oder daraus besteht. Geeignete Metalloxide sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, MgO und ZnO. Ein geeignetes Carbid ist SiC, ein geeignetes Nitrid Bornitrid.It is further preferred that the catalyst support comprises or consists of a metal oxide, a carbide, a metal in metallic form, a ceramic and / or a nitride. Suitable metal oxides are selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , MgO and ZnO. A suitable carbide is SiC, a suitable nitride boron nitride.
Insbesondere im Hinblick auf die Herstellung von Katalysatoren für den Einsatz in Festbettreaktoren ist es gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers vorgesehen, dass der Träger als Formkörper ausgebildet ist. Wenn der erfindungsgemäße Katalysatorträger als Formkörper ausgebildet ist, so kann dieser grundsätzlich in einer beliebigen dreidimensionalen Form vorliegen. Derartige Formen sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Katalysatorträger als Kugel, Zylinder, Hohlzylinder, Tablette, Trilobus, Tetralobus, Ring, Torus, Stern, Wagenrad, inverses Wagenrad, Extrudat oder Strang, wie beispielsweise Ripp- oder Sternstrang, ausgebildet.Especially with regard to the production of catalysts for the Use in fixed bed reactors, it is according to a further preferred embodiment of the invention Carrier provided that the carrier as a shaped body is trained. When the catalyst support according to the invention is designed as a shaped body, this can in principle exist in any three-dimensional form. such Shapes are known to the person skilled in the art. Preferred is in the context of the present Invention of the catalyst carrier as a sphere, cylinder, hollow cylinder, Tablet, trilobus, tetralobus, ring, torus, star, cartwheel, inverse Cartwheel, extrudate or strand, such as rib or star strand, educated.
Der erfindungsgemäße Katalysatorträger kann im Prinzip eine beliebige Größe aufweisen, wobei die Auswahl der Größe in erster Linie von dem späteren Einsatzzweck des daraus herzustellenden Katalysators abhängig ist. Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, dass die maximale Abmessung des Katalysatorträgers von 1 mm bis 50 mm beträgt, mehr bevorzugt 3 mm bis 15 mm und am meisten bevorzugt 5 mm bis 10 mm.Of the catalyst support according to the invention in principle have any size, wherein the choice of size in the first place of that later purpose of the catalyst to be produced from it is. According to the invention it is preferred that the maximum dimension of the catalyst support from 1 mm to 50 mm, more preferably 3 mm to 15 mm and most preferably 5 mm to 10 mm.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers ist es vorgesehen, dass der Träger kompakt ist. Kompakt bedeutet dabei, dass der Katalysatorträger eine spezifische Oberfläche (BET) von kleiner als 0,5 m2/g aufweist.According to a further preferred embodiment of the catalyst support according to the invention, it is provided that the support is compact. Compact means that the catalyst support has a specific surface area (BET) of less than 0.5 m 2 / g.
Alternativ dazu kann es gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers vorgesehen sein, dass der Träger offenporig ist.alternative it may do so according to another embodiment the catalyst support according to the invention be provided that the carrier is porous.
Ist der erfindungsgemäße Katalysatorträger offenporig, so kann es gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers vorgesehen sein, wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, dass auch die innere Oberfläche des Trägers mit dem Farbmittel gefärbt ist.is the catalyst support according to the invention open-pore, so it may according to a further preferred embodiment provided the carrier according to the invention be, as stated above, that too the inner surface of the carrier with the colorant is colored.
Der erfindungsgemäße Katalysatorträger weist vorzugsweise eine spezifische Oberfläche (BET) von 10 bis 4500 m2/g auf, wobei eine spezifische Oberfläche von 50 bis 2000 m2/g mehr bevorzugt und eine spezifische Oberfläche von 300 bis 1000 m2/g noch mehr bevorzugt ist.The catalyst support according to the invention preferably has a specific surface area (BET) of 10 to 4500 m 2 / g, with a specific surface of 50 to 2000 m 2 / g more preferred and a specific surface area of 300 to 1000 m 2 / g more preferred is.
Der Katalysatorträger gemäß der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt ein integrales Porenvolumen von 0,1 bis 1,9 ml/g auf.Of the Catalyst support according to the present invention Invention preferably has an integral pore volume of 0.1 to 1.9 ml / g.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers ist es vorgesehen, dass mindestens 90% des integralen Porenvolumens des Trägers von Mesoporen und Makroporen gebildet sind. Unter Mesoporen werden dabei Poren mit einem Durchmesser von 2 nm bis 50 nm verstanden und unter Makroporen Poren mit einem Durchmesser größer als 50 nm.Corresponding a further preferred embodiment of the invention Catalyst support it is envisaged that at least 90% the integral pore volume of the carrier of mesopores and macropores are formed. Under mesopores thereby become pores with a diameter of 2 nm to 50 nm and under macropores Pores with a diameter greater than 50 nm.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Katalysatorträgers weist dieser einen mittleren Porendurchmesser von 1 bis 1000 nm auf, bevorzugt einen mittleren Porendurchmesser von 1 bis 500 nm und mehr bevorzugt einen mittleren Porendurchmesser von 5 bis 300 nm.Corresponding a further embodiment of the invention Catalyst support has this a mean pore diameter from 1 to 1000 nm, preferably a mean pore diameter of 1 to 500 nm and more preferably a mean pore diameter from 5 to 300 nm.
Insbesondere wenn es sich bei dem erfindungsgemäßen Katalysatorträger um einen Formkörper handelt, ist es bevorzugt, dass der Träger eine Härte von größer/gleich 20 N aufweist, mehr bevorzugt eine Härte von größer/gleich 30 N, weiter bevorzugt eine Härte von größer/gleich 40 N und am meisten bevorzugt größer/gleich 50 N.In particular, when the catalyst support of the present invention is a molded article, it is preferable that the support has a hardness of greater than or equal to 20N, more preferably a hardness greater than or equal to 30N, more preferably a hardness greater than or equal to 40 N and most preferably larger he / equals 50 N.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, insbesondere zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Katalysatorträgers, umfassend den Schritt des Färbens eines Katalysatorträgers mit einem organischen Farbmittel. Der Katalysatorträger ist dabei vorzugsweise ein Träger wie vorstehend definiert. Das organische Farbmittel ist ebenso vorzugsweise ein Farbmittel wie vorstehend definiert bzw. ein Farbmittel entsprechend den bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trägers.The The present invention further relates to a method, in particular for the preparation of a catalyst support according to the invention, comprising the step of coloring a catalyst support with an organic colorant. The catalyst carrier is preferably a carrier as defined above. The organic colorant is also preferably a colorant as defined above or a colorant corresponding to the preferred Embodiments of the invention Carrier.
Das Färben des Farbmittels auf den Träger erfolgt bevorzugt, indem der Träger mit einer Lösung oder mit einer Suspension enthaltend ein oder mehrere Farbmittel besprüht oder darin eingetaucht wird. Es ist aber im Sinne der vorliegenden Erfindung auch denkbar, dass das Färben mit jedem anderen Verfahren durchgeführt wird, das dem Fachmann bekannt ist, wobei die beiden vorgenannten Verfahren sowie das Porenfüllverfahren, das im Stand der Technik auch unter der Bezeichnung „Incipient-Wetness-Methode” bekannt ist und bei dem ein offenporiger Träger mit einem seinem Porenvolumen entsprechenden Volumen an Lösung bzw. Suspension beladen wird, erfindungsgemäß bevorzugt. Unter einer Suspension versteht man im Sinne der vorliegenden Erfindung dabei ein heterogenes Stoffgemisch umfassend eine Flüssigkeit und ein oder mehrere darin fein verteilt enthaltene organische Farbpigmente. Unter einer Lösung versteht man im Sinne der vorliegenden Erfindung ein homogenes Gemisch umfassend eine Flüssigkeit und ein oder mehrere darin gelöst enthaltene Farbstoffe.The Dyeing of the colorant is carried out on the carrier preferably by the carrier with a solution or with a suspension containing one or more colorants sprayed or immersed in it. It is within the meaning of the present Invention also conceivable that coloring with each other A method is carried out which is known to the person skilled in the art, the two aforementioned methods and the pore filling method, in the prior art also known as "incipient wetness method" is and in which an open-pored carrier with a his Pore volume corresponding volume of solution or suspension is loaded, inventively preferred. Under A suspension is understood in the context of the present invention while a heterogeneous mixture of substances comprising a liquid and one or more fine organic color pigments contained therein. A solution is understood in the sense of the present Invention a homogeneous mixture comprising a liquid and one or more dyes contained therein dissolved.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform desselben den Schritt des Bestimmens eines ersten Ist-Wertes eines Farbwertes des Katalysatorträgers nach dem Färben des Katalysatorträgers. Dadurch ist die Möglichkeit des Bestimmens der Qualität der Färbung beispielsweise mittels photoelektrischer Methoden gegeben.The inventive method comprises accordingly a preferred embodiment thereof the step determining a first actual value of a color value of the catalyst carrier after dyeing the catalyst support. Thereby is the possibility of determining the quality the coloring for example by means of photoelectric methods given.
Zur Bestimmung der Qualität des Färbung auf den Katalysatorträger ist es entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Verfahren desweiteren den Schritt des Vergleichens des bestimmten oder gemessenen ersten Ist-Wertes des Farbparameters mit einem vorgegebenen ersten Soll-Wert des Farbparameters umfasst. Dadurch ist es möglich, die Qualität der Färbung von Katalysatorträgern zu bestimmen und Träger mit einer gewünschten Farbqualität von solchen mit einer anderen Farbqualität abzutrennen. Für die spätere Herstellung von Feststoffkatalysatoren unter Verwendung des erfindungsgemäßen Trägers kann es beispielsweise für die Bestimmung der Qualität eines Auftrags an katalytisch aktiver Spezies auf den Träger messtechnisch notwendig sein, Träger gleicher oder weitgehend gleicher Farbqualität einzusetzen.to Determination of the quality of the coloration on the catalyst support it is according to a further preferred embodiment the process of the invention provided that the method further comprises the step of comparing the determined one or measured first actual value of the color parameter with a predetermined first target value of the color parameter. This makes it possible the quality of the coloration of catalyst supports to determine and carrier with a desired Color quality of those with a different color quality separate. For the later production of solid catalysts using the carrier according to the invention It can be used, for example, for determining the quality an order of catalytically active species on the carrier be metrologically necessary, carrier equal or largely use the same color quality.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Färben ein Material auf den Katalysatorträger aufgetragen. Zur Herstellung eines Feststoffkatalysators handelt es sich bei dem Material vorzugsweise um eine katalytisch aktive Masse oder um einen Vorläufer davon. Für den Auftrag eines Washcoats handelt es sich bei dem Material vorzugsweise um ein Metalloxid, ein Metalloxidgemisch oder um ein Mischoxid. Durch die Farbänderung nach dem Materialauftrag kann die Qualität des Materialauftrags bestimmt werden.Corresponding a further preferred embodiment of the invention Process becomes a material on the catalyst support after dyeing applied. To produce a solid catalyst is it is preferably a catalytically active material Mass or a precursor thereof. For the mission a washcoat is preferably the material to a metal oxide, a metal oxide mixture or a mixed oxide. By the color change after the material order can be the quality of the material order.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform desselben ferner den Schritt des Bestimmens eines zweiten Ist-Wertes eines Farbwertes des Katalysatorträgers nach dem Auftrag des Materials auf den Katalysatorträger. Dadurch ist die Möglichkeit des Bestimmens der Qualität des Materialauftrags beispielsweise mittels photoelektrischer Methoden gegeben.The inventive method comprises accordingly a preferred embodiment thereof also the Step of determining a second actual value of a color value of the catalyst carrier after the application of the material the catalyst support. This is the possibility for example, determining the quality of the material job given by photoelectric methods.
Zur Bestimmung der Qualität des Materialauftrags auf den Katalysatorträger ist es entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Verfahren desweiteren den Schritt des Vergleichens des bestimmten oder gemessenen zweiten Ist-Wertes des Farbparameters mit einem vorgegebenen zweiten Soll-Wert des Farbparameters umfasst. Dadurch ist es möglich, die Qualität des Materialauftrags von Katalysatorträgern zu bestimmen und beladene Träger mit einer gewünschten Qualität von solchen mit einer anderen Qualität abzutrennen.to Determination of the quality of the material application on the catalyst support it is according to a further preferred embodiment the process of the invention provided that the method further comprises the step of comparing the determined one or measured second actual value of the color parameter with a predetermined second target value of the color parameter. Thereby It is possible the quality of the material order to determine catalyst supports and loaded carriers with a desired quality of those with of a different quality.
Unter einem Ist-Wert eines Farbparameters wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Wert eines Farbparameters verstanden, den der Katalysatorträger nach einer Färbung bzw. Materialauftrag aufweist und der mittels einer optischen Messung/Beurteilung bestimmbar ist. Der Ist-Wert kann dabei durch einen beliebigen mittels optischer Methoden bestimmbaren Parameter ausgedrückt werden, der mit dem Farbmittel verknüpft ist.Under an actual value of a color parameter is within the meaning of the present Invention understood the value of a color parameter, the catalyst support has after a coloring or material application and the can be determined by means of an optical measurement / assessment. Of the Actual value can be determined by any means of optical methods determinable parameters expressed with the Colorant is linked.
Bei einem Soll-Wert eines Farbparameters handelt es sich im Sinne der vorliegenden Erfindung um einen Wert eines Farbparameters vorbestimmter Größe. Dabei ist die Größe des Soll-Wertes vorzugsweise derart gewählt, dass sie der gewünschten Qualität des Katalysatorträgers bzw. des mit Material gefärbten Katalysatorträgers entspricht. Die vorbestimmte Größe des Soll-Wertes kann beispielsweise anhand von Katalysatorträgern bzw. mit Material gefärbten Katalysatorträgern gewünschter Qualität mittels Farbauftrag bzw. mittels Farbauftrag und anschließendem Materialauftrag und nachfolgender Farbparameter-Bestimmung ermittelt werden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Soll-Wert” auch ein Werte-Bereich verstanden, der den vorbestimmten Wert einschließt. Dabei ist es bevorzugt, dass der Anfangs- und der Endwert des Bereichs von dem vorbestimmten Wert nicht mehr als +/– 10% abweicht, bevorzugt nicht mehr als +/– 3% und weiter bevorzugt nicht mehr als +/–1%.at a desired value of a color parameter is in the sense of present invention by a value of a color parameter predetermined Size. Here is the size of the Desired value preferably chosen such that they are the desired Quality of the catalyst carrier or material colored catalyst carrier corresponds. The predetermined one Size of the target value can, for example, based of catalyst supports or material-colored Catalyst carriers of desired quality by means of paint application or by means of paint application and subsequent Material order and subsequent color parameter determination are determined. For the purposes of the present invention, the term "desired value" also applies a range of values that includes the predetermined value. It is preferred that the beginning and the end value of the range deviates from the predetermined value not more than +/- 10%, preferably not more than +/- 3% and more preferably not more than +/- 1%.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen von gefärbten Katalysatorträger-Einheiten;
- b) Auftragen eines Materials frei von oder enthaltend ein organisches Farbmittel auf die Katalysatorträger-Einheiten;
- c) Bestimmen eines zweiten Ist-Wertes eines Farbparameters von Katalysatorträger-Einheiten, nachdem das Material auf die Katalysatorträger-Einheiten aufgetragen worden ist;
- d) Vergleichen der zweiten Ist-Werte mit einem zweiten Soll-Wert; und
- e) Trennen der Katalysatorträger-Einheiten, deren zweiter Ist-Wert dem zweiten Soll-Wert entspricht, von den Katalysatorträger-Einheiten, deren zweiter Ist-Wert von dem zweiten Soll-Wert abweicht.
- a) providing colored catalyst support units;
- b) applying a material free of or containing an organic colorant to the catalyst support units;
- c) determining a second actual value of a color parameter of catalyst support units after the material has been applied to the catalyst support units;
- d) comparing the second actual values with a second desired value; and
- e) separating the catalyst support units whose second actual value corresponds to the second desired value from the catalyst support units whose second actual value deviates from the second desired value.
Mittels dieses Verfahrens wird beispielsweise das Trennen von gefärbten Katalysatorträgern mit Materialauftrag gewünschter Qualität von solchen anderer Qualität ermöglicht.through This method is for example the separation of colored Catalyst carriers with material order desired Quality of such other quality allows.
Unter dem Begriff „Farbparameter” werden im Sinne der vorliegenden Erfindung optisch bestimmbare Parameter einer Farbe verstanden. Diese können beispielsweise mittels optischer Verfahren direkt gemessen oder anhand gemessener optischer Daten ermittelt werden. Erfindungsgemäß bevorzugte Parameter sind eine oder mehrere UV/VIS-Wellenlängen, der Farbton, die Farbsättigung, die Farbhelligkeit, der Farbglanz, die Farbdichte und ein Farbwert eines Farbsystems oder eines Farbraums, welcher den Koordinaten zur Bestimmung der Lage einer Farbe in einem Farbraum entspricht. Bevorzugte Farbwerte eines Farbraums sind der Rot-Grün-Blau(RGB)-Farbwert, der Cyan-Magenta-Yellow-Key(CMYK)-Farbwert, der Farbton-Farbsättigung-Farbhelligkeits (englisch: hue saturation value = HSV)-Farbwert, der Lab-Farbwert oder der XYZ-Farbwert. Die entsprechenden Farbräume sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Farbräume beschränkt. Ferner kann der Farbparameter auch ein Farbwert eines Farbsystems sein, beispielsweise dem Pantone- oder Munsell-System.Under The term "color parameters" are used in the sense of present invention optically determinable parameters of a color Understood. These can, for example, by means of optical Method measured directly or using measured optical data be determined. Preferred parameters according to the invention are one or more UV / VIS wavelengths, the hue, the color saturation, the color brightness, the color gloss, the color density and a color value of a color system or a color space, which the coordinates for determining the position of a color in a color space equivalent. Preferred color values of a color space are the red-green-blue (RGB) color value, the cyan magenta yellow key (CMYK) color value, the hue-chroma color brightness (English: hue saturation value = HSV) color value, the Lab color value or the XYZ color value. The corresponding color spaces are Well known in the art. The present However, the invention is not limited to these color spaces. Furthermore, the color parameter can also be a color value of a color system be, for example, the Pantone or Munsell system.
Die
Farbdichte kann definiert werden als:
Die logarithmische Erfassung der Farbdichte entspricht dabei dem Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges.The logarithmic recording of the color density corresponds to the perception of brightness of the human eye.
Der Farbton ist neben der Farbsättigung und der Farbhelligkeit eine der drei vom Menschen als grundlegend empfundenen Eigenschaften einer Farbe. Der Farbton bezeichnet in der Farbenlehre per Definition die Eigenschaft, nach der man Farbempfindungen z. B. nach rot, gelb oder grün unterscheidet. Eine Farbe desselben Farbtons kann entweder in der Farbsättigung variieren, z. B. die Variation zwischen blau und graublau, oder in der Farbhelligkeit, z. B. die Variation zwischen rot und rosa. Eine Farbe kann durch Angabe der vorgenannten drei Eigenschaften eindeutig beschrieben werden; werden die Parameter quantifiziert, so spannt das Kreuzprodukt aller möglichen Werte einen dreidimensionalen Raum auf, der als HSV-Farbraum bezeichnet wird. Farben werden auch über die Bestandteile gewisser Grundfarben definiert. Bei der additiven Farbmischung sind dies z. B. Rot, Grün und Blau (RGB), bei der subtraktiven Farbmischung Cyan, Magenta und Gelb (Cyan, Magenta, Yellow = CMY). Bei der Farbmetrik sind die Grundfarben die theoretischen Farben X, Y und Z.Of the Hue is next to the color saturation and the color brightness one of the three qualities perceived by man as fundamental a color. The hue in the color theory by definition the property, after which you have color sensations z. B. to red, yellow or green is different. A color of the same color can vary in either color saturation, e.g. B. the Variation between blue and gray blue, or in the color brightness, z. For example, the variation between red and pink. A color can through Specification of the aforementioned three properties clearly described become; if the parameters are quantified, then the cross product tensions all possible values a three-dimensional space, which is referred to as HSV color space. Colors are also over defines the components of certain basic colors. In the additive Color mixing are z. Red, green and blue (RGB), in subtractive color mixing cyan, magenta and yellow (cyan, Magenta, yellow = CMY). For colorimetry, the primary colors are the theoretical colors X, Y and Z.
Die Koordinaten des Lab-Farbortes orientieren sich an den physiologischen Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung (Farbwahrnehmung), sie basieren nur mittelbar auf physikalischen Farbvalenzen. Der umfassende Lab-Farbraum enthält, wie auch XYZ bzw. xyY, alle potentiellen Farben, messgeräteunabhängig, und erlaubt so die verlustfreie Konvertierung von Farbinformationen aus einem Farbsystem in ein anderes, von einer Geräteart in eine andere.The Coordinates of the Lab color location are based on the physiological Properties of human perception (color perception), they are based only indirectly on physical color valences. The comprehensive one Lab color space, like XYZ or xyY, contains all potential ones Colors, independent of measuring instruments, and thus allows the lossless conversion of color information from a color system in another, from one type of device to another.
Der RGB-Farbraum (Rot-Grün-Blau) ist ein Maßraum in dem eine (vom jeweiligen Zweck definierte) Untermenge aller wahrnehmbaren Farben durch drei Koordinaten „Rot”, „Blau” und „Grün” definiert wird.Of the RGB color space (red-green-blue) is a measure space in a subset of all perceptible (defined by the respective purpose) Colors defined by three coordinates "red", "blue" and "green" becomes.
Das CMYK-Farbmodell ist ein subtraktives Farbmodell, das die technische Grundlage für den modernen Vierfarbdruck bildet. Die Abkürzung CMYK steht für Cyan, Magenta, Yellow und Key (Schwarz).The CMYK color model is a subtractive color model, which is the technical Basis for the modern four-color printing forms. The abbreviation CMYK stands for Cyan, Magenta, Yellow and Key (Black).
Der HSV-Farbraum ist der Farbraum von Farbmodellen, bei denen die Farbe mit Hilfe des Farbtons (englisch hue), der Farbsättigung (saturation) und der Dunkelstufe (value) definiert wird. Ähnliche Definitionen führen zu einem HSL-Farbraum mit der relativen Helligkeit (lightness), einem HSB-Farbraum mit der absoluten Helligkeit (brightness) und einem HSI-Farbraum mit der Lichtintensität (intensity).Of the HSV color space is the color space of color models in which the color with the help of hue, the color saturation (saturation) and the dark level (value) is defined. Similar Definitions lead to an HSL color space with the relative Lightness, an HSB color space with the absolute brightness (brightness) and an HSI color space with the light intensity (Intensity).
Der xyY-Farbraum bezeichnet die Normfarbtafel des CIE-Farbsystems. Dabei steht x für die Rotachse und y für die Grünachse. Die nur in einer dreidimensionalen Ansicht darstellbare Y-Achse enthält die Angaben zur Helligkeit des jeweiligen Farbtons.Of the xyY color space refers to the standard color chart of the CIE color system. there x stands for the red axis and y for the green axis. The only in a three-dimensional view representable Y-axis contains the information on the brightness of the respective hue.
Das Pantone Matching System besteht aus 14 Basisfarben, die in verschiedenen Farbanteilen miteinander gemischt alle weiteren Farben des Systems ergeben. Zur Farbauswahl wird ein Farbfächer verwendet, welcher sowohl auf gestrichenem, matt gestrichenem und ungestrichenem Papier erhältlich ist.The Pantone Matching System consists of 14 basic colors that come in different Mixed colors mixed with each other colors of the system result. For color selection, a color fan is used, which on both coated, dull and uncoated paper is available.
In den Fächern werden zusätzlich zu den Farbfeldern weitere Farbinformationen, wie z. B. das Mischungsverhältnis aus den Basisfarben (die Farbrezeptur), veröffentlicht. Das Pantone System umfasst desweiteren eine umfangreiche Farbpalette, welche 1114 Volltonfarben sowie deren Aushellungen und Trübungen nach Schwarz enthält. Pantone-Farben werden mit einem Nummerncode sowie mit dem entsprechenden Papierkürzel (C coated, U = uncoated, M = matte) gekennzeichnet.In The subjects will be in addition to the color boxes more color information, such as. B. the mixing ratio from the base colors (the color recipe), published. The Pantone system also includes an extensive color palette, which 1114 spot colors as well as their lightening and clouding after Contains black. Pantone colors come with a number code as well as with the corresponding paper code (C coated, U = uncoated, M = matt).
Die drei Ordnungsprinzipien des Farbsystems von Munsell sind Hue (Farbton), Chroma (Sättigung) und Value (Wertigkeit, Helligkeit). Das vorrangige Kriterium dieses Systems ist der Farbton. Das Farbsystem umfasst fünf Hauptbunttöne (Rot (R), Gelb (Y), Grün (G), Blau (B) und Purpur (P)) sowie Zwischenbunttöne, die die wahrnehmbaren Farbnuancen weiter unterteilen (YR (Gelb-Rot), GY (Gelb-Grün), BG (Blau-Grün), PB (Purpur-Blau) und RP (Rot-Purpur). Diese Anordnung ergibt eine zehnteilige Farbfläche. Diese zehn Farbtöne werden abermals in zehn Abstufungen unterteilt. Für die Kennzeichnung der Bunttöne werden zu den Buchstabensymbolen noch Zahlen (0 bis 10) zugesetzt: so werden die Farbtöne (Hue) mit 1RP, 5P, 3Y oder auch 7,5 GY, 2,5 PB, und ähnlich bezeichnet. Jeder Linie liegen Orte nach außen steigender Sättigung (Chroma). Der Value kommt als dritte Dimension des Farbkörpers hinzu, die senkrechte Mittelachse. Diese reicht von V = 10 dem idealen Weiß bis V = 0 dem (durch Farbmittel wiedergebbaren) Schwarz, so ergibt sich dann eine zehnteilige Grauskala. Zur Benennung erhält jedes Farbmuster im Munsell-System, also jede dargestellte Farbe ein Farbzeichen der Form H V/C, wobei H (Hue) für Buntton, V (Value) für Helligkeit und C (Chroma) für Sättigung steht.The three ordering principles of the color system of Munsell are Hue (hue), Chroma (saturation) and value (valence, brightness). The primary criterion of this system is the color tone. The color system includes five main shades (red (R), yellow (Y), green (G), blue (B) and purple (P)) as well as intermediate shades that further subdivide the perceived color shades (YR (yellow-red), GY (yellow-green), BG (blue-green), PB (purple-blue) and RP (red-purple). This arrangement results in a ten-part color area. These ten shades are again in ten gradations divided. For marking the hues numbers (0 to 10) are added to the letter symbols: so the shades (hue) with 1RP, 5P, 3Y or even 7.5 GY, 2.5 PB, and similarly named. Every line is lying Places outward rising saturation (chroma). Of the Value is added as the third dimension of the color body, the vertical central axis. This ranges from V = 10 to the ideal one White to V = 0 to black (reproducible by colorant), this results in a ten-part gray scale. To be named every color pattern in the Munsell system, so every color shown a color sign of the form H V / C, where H (Hue) for hue, V (value) for brightness and C (chroma) for saturation stands.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der Farbparameter photoelektrisch bestimmt wird. Dadurch wird eine weitgehend genaue Messung des Farbparameters und damit einhergehend eine weitgehend korrekte Bestimmung der zu bestimmenden Qualität gewährleitet. Bevorzugt werden hierbei Methoden, bei denen der Farbparameter densitometrisch oder spektralphotometrisch bestimmt wird.It is preferred in the context of the present invention that the color parameter is determined photoelectrically. This will be a largely accurate Measurement of the color parameter and, consequently, a largely ensure correct determination of the quality to be determined. Preference is given here to methods in which the color parameter is densitometric or determined spectrophotometrically.
Die Bestimmung erfolgt im Sinne der vorliegenden Erfindung weiter bevorzugt mit Hilfe eines farbmetrischen oder eines densitometrischen Farbmessgeräts. Derartige Messgeräte sind dem Fachmann bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt Spektralphotometer, Colorimeter oder Densitometer eingesetzt. Es ist aber auch der Einsatz jedes anderen in der Technik bekannten farbmetrischen oder densitometrischen Farbmessgerätes möglich.The Determination is carried out in accordance with the present invention more preferably using a colorimetric or a densitometric colorimeter. Such measuring devices are known to the person skilled in the art. As part of The present invention preferably uses spectrophotometers, Colorimeter or densitometer used. But it is also the use any other colorimetric or densitometric technique known in the art Color measuring device possible.
Densitometer sind Geräte zur quantitativen Messung der Farbdichte (Volltondichte). Sie messen die Reflexion eine Farbe über die drei Farbfilter Rot, Grün und Blau, was Rückschlüsse auf die Dicke einer Farbschicht zulässt. Auf Grund der Verwendung der genannten drei Farbfilter nennt man die Messung mit Densitometern auch Dreibereichsverfahren. Im Vergleich zu Spektralfotometern können mit Densitometern nur Tonwerte, nicht aber Farbtöne bestimmt werden.densitometer are devices for the quantitative measurement of color density (solid density). You measure the reflection one color over the three color filters Red, green and blue, what conclusions to the thickness of a paint layer allows. Due to the Using the three color filters mentioned is called the measurement with Densitometers also triple range method. Compared to spectrophotometers can only use tonal values with densitometers, but not shades be determined.
Mittels Spektralphotometer können Farbtöne gemessen werden. Spektralfotometer messen Remissionswerte über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts (von infrarot bis ultraviolett) einer beleuchteten Messfläche. Dabei zerlegen sie das Spektrum des sichtbaren remittierten Lichts in eine Vielzahl schmaler Bänder (Messkanäle; in der Regel 20 bis 40 Bänder mit etwa 20 bis 10 nm Breite) und liefern für Band (Messkanal) einen digitalisierten Lichtstärkewert. Spektralphotometer messen somit den Reflexionsgrad einer Messfläche einer Probe, anhand dessen sich die Farbnormwerte X, Y und Z berechnen lassen. Der Reflexionsgrad ist in der Regel durch ständige Kalibrierung auf Weiß- und Schwarzstandards unabhängig von der im Spektralphotometer verwendeten Beleuchtungsquelle. Aus den ermittelten Werten wird für die vermessene Messfläche eine Remissionskurve erstellt. Diese Kurve stellt eine Art farblichen ”Fingerabdruck” dar. Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird zur Messung polychromatisches Licht durch ein Prisma oder durch schmalbandige Filter in monochromatisches Licht zerlegt. Ein Fotoelement ermittelt die vom Standard und der Probe reflektierten Lichtmenge und wertet ihr Verhältnis aus. Durch Multiplizieren der Messwerte eines jeden Bandes mit den Werten der Standards kann man die zugehörigen Farbwerte der CIE-LAB- und CIE-XYZ-Farbräume ermitteln.Color tones can be measured by means of a spectrophotometer. Spectrophotometers measure remission values across the entire spectrum of visible light (from infrared to ultraviolet) of an illuminated measuring surface. They split the spectrum of the visible remitted light into a multitude of narrow bands (measuring channels, usually 20 to 40 bands with a width of 20 to 10 nm) and deliver for band (measuring channel) a digitized intensity value. Spectrophotometers thus measure the reflectance of a measuring surface of a sample, which can be used to calculate the color standard values X, Y and Z. Reflectance is usually independent of the illumination source used in the spectrophotometer by continuous calibration on white and black standards. From the values determined, a remission curve is created for the measured measuring surface. This curve represents a sort of color "fingerprint". As stated above, polychromatic light is split into monochromatic light by a prism or by narrow band filters for measurement. A photo element determines the amount of light reflected by the standard and the sample and evaluates their ratio. By multiplying the measured values of each band by the values of the standards, one can determine the corresponding color values of the CIE-LAB and CIE-XYZ color spaces.
Als Colorimeter wird ein Gerät zum Messen oder Vergleichen von Farben bezeichnet (eigentlich deren Farbintensitäten oder der Farbtemperatur). Colorimeter sind optische Geräte, bei denen man ähnlich wie bei einem Stereomikroskop mit einem Auge das Prüfobjekt und mit dem anderen das Referenzobjekt betrachtet. Als Referenz dient dabei entweder eine feste Farbnormale oder ein änderbares Referenzobjekt wie zum Beispiel ein Farbkeil oder eine farbige Flüssigkeit mit änderbarer Dicke (Eintauchcolorimeter).When Colorimeter becomes a device for measuring or comparing of colors (actually their color intensities or the color temperature). Colorimeters are optical devices, which are similar to a stereomicroscope with one eye the test object and with the other the reference object considered. The reference is either a fixed color standard or a changeable reference object such as a Color wedge or a colored liquid with changeable Thickness (immersion colorimeter).
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines erfindungsgemäßen Katalysatorträgers in einem Verfahren, in welchem die Qualität eines Auftrags eines Materials auf den Katalysatorträger mittels einer optischen Messung beurteilt wird. Durch die Kombination von in der Technik bekannten Farbmessgeräten, wie sie vorstehend definiert wurden, mit den erfindungsgemäßen Trägern ist es möglich, dieses Verfahren maschinell durchzuführen. Es ist daher bevorzugt, dass in dem Verfahren ein Farbmessgerät mit einem Steuerungsrechner kommuniziert, der einen Ist-Farbwert eines Trägers mit dem eines vorgegebenen Soll-Farbwertes vergleicht und bei einer Abweichung über einen vorgegebenen Toleranzwert hinaus den betreffende Träger von den die Qualitätsnorm erfüllenden abtrennt.The The present invention further relates to the use of a method according to the invention Catalyst support in a process in which the quality a job of a material on the catalyst support is assessed by means of an optical measurement. By the combination of color measuring devices known in the art, as described above were defined with the carriers according to the invention it is possible to perform this procedure by machine. It is therefore preferred that in the process a colorimeter communicates with a control computer which has an actual color value a carrier with that of a predetermined target color value compares and in case of a deviation over a given Tolerance value beyond the carrier of the Quality standard fulfilling separates.
Messmethodenmeasurement methods
Nachstehend werden die Methoden angegeben, mittels welcher die entsprechenden Parameter des erfindungsgemäßen Feststoffkatalysators bzw. Katalysatorträgers zu bestimmen sind.below the methods are given by which the corresponding Parameters of the solid catalyst according to the invention or catalyst support to be determined.
Spezifische Oberflächespecific surface
Die „spezifische
Oberfläche” ist nach
Integrales PorenvolumenIntegral pore volume
Das
integrale Porenvolumen ist gemäß
PorenvolumenverteilungPore volume distribution
Die
Porenvolumenverteilung ist nach
Mittlerer PorendurchmesserAverage pore diameter
Der
mittlere Porendurchmesser ist nach
Härtehardness
Die Ermittlung der Härte (Druckhärte) erfolgt an kugelförmigen Proben (Durchmesser: 5 mm) mittels des Tablettenhärtetesters 8M der Firma Dr. Schleuniger Pharmatron AG (Schweiz). Vor der Messung werden die Proben über einen Zeitraum von 2 h bei einer Temperatur von 130°C getrocknet. Die Härte wird als Durchschnitt von 100 Messungen berechnet.The Determination of hardness (pressure hardness) is carried out on spherical Samples (diameter: 5 mm) using the tablet hardness tester 8M of Dr. Ing. Schleuniger Pharmatron AG (Switzerland). Before the measurement The samples are taken over a period of 2 h at a Temperature of 130 ° C dried. The hardness becomes calculated as the average of 100 measurements.
Für
die Messungen werden die nachstehend genannten, wählbaren
Parameter des Tablettenhärtetesters 8M wie folgt eingestellt:
Beispiel 1:Example 1:
Zur Herstellung eines farbigen Katalysators mit einem Aktivmassenanteil von 8 Gew.-% und der Zusammensetzung von 7,5 Gew.-% Vanadiumpentoxid, 3,2 Gew.-% Antimontrioxid, 0,40 Gew.-% Cäsium (berechnet als Cäsium), 0,2 Gew.-% Phosphor (berechnet als Phosphor) und Rest Titandioxid wurden in einem Wirbelbett-Coater 2600 g Steatitkörper in Form von Hohlzylindern der Größe 8 × 6 × 5 mm mit einer Suspension aus 17,9 g Vanadiumpentoxid, 7,6 g Antimontrioxid, 1,28 g Cäsiumsulfat, 1,9 g Ammoniumdihydrogenphosphat, 5 g Azorubin (E 122), 364,4 g Titandioxid mit einer BET-Oberfläche von 26 m2/g, 130,5 g Bindemittel aus einer 50%-igen Dispersion von Wasser und Vinylacetat/Ethylencopolymer (EP 65, Fa. Air Products) und 1000 g Wasser beschichtet. Dazu wurde die Suspension auf ein mittels auf 80°C temperierter Prozessluft erzeugtes Wirbelbett aufgesprüht.For the preparation of a colored catalyst with an active composition content of 8% by weight and the composition of 7.5% by weight of vanadium pentoxide, 3.2% by weight of antimony trioxide, 0.40% by weight of cesium (calculated as cesium), 0.2% by weight of phosphorus (calculated as phosphorus) and the remainder of titanium dioxide were mixed in a fluidized bed coater with 2600 g of steatite body in the form of hollow cylinders of size 8 × 6 × 5 mm with a suspension of 17.9 g of vanadium pentoxide, 7.6 g antimony trioxide, 1.28 g of cesium sulfate, 1.9 g of ammonium dihydrogen phosphate, 5 g of azorubine (E 122), 364.4 g of titanium dioxide having a BET surface area of 26 m 2 / g, 130.5 g of a 50% binder. igen dispersion of water and vinyl acetate / ethylene copolymer (EP 65, Air Products) and 1000 g of water coated. For this purpose, the suspension was sprayed onto a fluidized bed produced by means of process air heated to 80 ° C.
Jeder beladene Hohlzylinder wurde mit einem Spektralphotometer vermessen (Mittelwertbildung aus vier Einzelmessungen), wobei der Lab-Farbwert eines jeden Hohlzylinders bestimmt wurde. Der gemessene Farbwert eines jeden Hohlzylinders wurde mit Referenzwerten verglichen und die Hohlzylinder entsprechend in insgesamt sechs Chargen aufgeteilt. Eine Untersuchung der Chargen zeigte, dass alle Hohlzylinder einer Charge nahezu die gleiche Schalendicke an aufgetragener aktiver Masse aufweisen.Everyone loaded hollow cylinder was measured with a spectrophotometer (Averaging out four individual measurements), where the Lab color value of each hollow cylinder was determined. The measured color value of each hollow cylinder was compared with reference values and the hollow cylinder divided accordingly into a total of six batches. An investigation of the batches showed that all the hollow cylinders of a batch have almost the same shell thickness of applied active mass.
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- - DIN 66134 [0164] - DIN 66134 [0164]
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