專利名稱：帶有催化表面的零件，其制造方法和該零件的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶有催化劑表面的零件。本發(fā)明此外還涉及通過冷氣噴涂將催化劑表面制造于零件上的方法。最后本發(fā)明涉及此類零件的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
例如根據(jù)US2003/0228414已知一種零件上的催化劑表面。這種催化劑表面能夠通過直接沉淀催化活性物質(zhì)在零件上而獲得。在此使用冷氣噴涂，其中，催化疊層材料的顆粒被輸送到所謂的冷氣射流中——一種以超音速流動的工藝氣體。顆粒在冷氣射流中向著待涂層零件的表面加速，并且在其動能轉(zhuǎn)化的情況下粘附在該表面上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶有催化劑表面的零件、其制造方法以及該零件的應(yīng)用，其中，所述催化劑表面應(yīng)該具有相對較高的催化活性。通過上述零件和以冷氣噴涂法如下實現(xiàn)本發(fā)明目的，即催化劑表面具有CeO2區(qū)域和與前者接觸的MnO2區(qū)域。MnO2和CeO2的區(qū)域構(gòu)成陶瓷催化劑表面，并且在上下文中隨后還被稱為陶瓷區(qū)域。為了制造依據(jù)本發(fā)明的層，在冷氣噴涂時通過氧化物顆粒的噴涂來制造催化劑表面，所述氧化物顆粒包括MnO2顆粒和CeO2顆粒的混合物或者由MnO2和CeO2構(gòu)成的顆粒,其中MnO2僅形成催化劑表面區(qū)域，并且此外根據(jù)本發(fā)明特別的實施方式還提供催化劑表面的金屬區(qū)域，其分別與MnO2的區(qū)域相鄰。正如隨后還會進一步闡釋的那樣，金屬區(qū)域能夠通過零件待涂層的金屬表面或者通過冷氣射流中金屬顆粒的混合來提供。當要制造上述合金時，或者可通過使用所希望合金的粉末來實施，或者將不同組成的顆粒(例如純的Co、Sn、Zn、Cu、Ag或Ni顆粒)相互混合，用來得到所希望的合金組成。后一種方法還被稱為機械合金化。通過將MnO2與CeO2配對使用，并且尤其與金屬區(qū)域配對使用，依據(jù)本發(fā)明所形成的催化劑表面能夠達到非常高的催化活性。這出乎意料的表現(xiàn)出，即使所供使用的MnO2的催化表面面積總體上減小，但是已知的MnO2的催化活性通過CeO2構(gòu)成的區(qū)域能夠在表面上提高。這與如下所預(yù)料的結(jié)果是相悖的，即實際上所供使用的MnO2表面面積減小時未能完全覆蓋零件表面的情況下，催化劑活性在此應(yīng)該伴有呈正比的損失。催化作用的改善能夠作如下解釋，即CeO2易于釋放并吸收氧氣。這能夠非常簡化的以如下反應(yīng)方程來表述。Ce02〈_>Ce02_x+x/202這一特性尤其在臭氧分解為氧時是非常有益的，因為臭氧的氧鍵必須被分解。在此產(chǎn)生O2和氧原子，其中，通過CeO2能夠吸收氧原子這一性質(zhì)，用于臭氧鍵斷裂所必須的能量被降低。在與MnO2共同作用下將因此得到臭氧的加速分解。根據(jù)本發(fā)明有益的實施方式中，MnO2至少部分的以Y多晶型(Modification)存在。Y多晶型是通過MnO2所形成晶體的結(jié)構(gòu)，它有益的表現(xiàn)出非常強的催化作用。但是MnO2的真實結(jié)構(gòu)通常并不僅僅是Y多晶型，而是部分的還存在于其他多晶型中(例如MnO2的β多晶型)。然而根據(jù)本發(fā)明特別的實施方式，Y多晶型的MnO2的結(jié)構(gòu)比例應(yīng)該占到50%(重量百分比)以上。 根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，零件具有涂層，該涂層在催化劑表面上提供由CeO2構(gòu)成的區(qū)域和由MnO2構(gòu)成的區(qū)域。此類涂層 能夠有益的以相對較低的材料花費在不同的表面上制造，從而能夠制造由如下材料構(gòu)成的零件，該材料例如能夠出于其使用目的的考慮來選取。比如冷氣噴涂有益地適合作為涂層方法(對此隨后還有更詳細描述)。例如還能夠使用PVD法。根據(jù)本發(fā)明另一實施方式，零件由提供了金屬區(qū)域的金屬構(gòu)成，并且將僅僅部分覆蓋的由MnO2和CeO2構(gòu)成的陶瓷層施加到該零件上。在這里例如涉及到由Cu、Sn或Zn構(gòu)成的零件，它們因為其材料組成已經(jīng)提供了用于制造催化表面所需的一種組分。通過施加非覆蓋的層，表面的其他區(qū)域(即MnO2和CeO2)可供使用，在這些零件上可以有益的格外簡單的制造依據(jù)本發(fā)明的表面。根據(jù)本發(fā)明另一實施方式，零件具有如下涂層，該涂層在表面上提供金屬的、催化活性的區(qū)域和MnO2和CeO2區(qū)域。在這一變化中，能夠涂層不同材料的組分，其中，該層依據(jù)本發(fā)明的催化性質(zhì)有益的僅僅通過層的性質(zhì)引起，或者通過所形成催化表面面積來引起。在此必須為所涉及的零件材料分別選擇合適的涂層方法。根據(jù)本發(fā)明另一實施方式，該涂層可由金屬基質(zhì)構(gòu)成，其對催化劑表面提供附加金屬區(qū)域，在該基質(zhì)中嵌入MnO2和CeO2構(gòu)成的顆粒,該涂層尤其由Ag或Ni或Co或Cu或Sn或Zn或者這些金屬中的至少一種的合金構(gòu)成。所有如下合金可被理解為上述材料的合金，即其含有Ag和/或Ni和/或Co和/或Cu和/或Sn和/或Zn作為合金組分，其中這些金屬的總含量(無論是一種或是多種金屬包含于合金中)大于50%(重量百分比)。其他合金成分比如其他金屬能夠因此有低于50%(重量百分比)的含量。為了保證MnO2和CeO2之間所必須的接觸，可將顆粒嵌入基質(zhì)中，嵌入的密度基于統(tǒng)計學(xué)分布使得接觸是有可能的。另一可能性在于，使用如下顆粒，其表面既由MnO2也由CeO2構(gòu)成。此類顆粒例如能夠?qū)嶋H上由MnO2構(gòu)成，其中，CeO2借助PVD法(Physical VaporDeposition,物理氣相沉積)在由MnO2構(gòu)成的顆粒上沉淀。帶有陶瓷顆粒的金屬所構(gòu)成的催化劑表面結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點，即難于變形的陶瓷顆粒例如能夠通過冷氣噴涂而輕易的裝進由金屬顆粒構(gòu)成的基質(zhì)中。而且在金屬選擇正確時，有利的影響催化劑表面的催化作用。通過不單單以MnO2和CeO2,附加的還以金屬占據(jù)至少催化劑表面區(qū)域，由此能夠有益的制造帶有相對有效的催化劑表面的零件。零件的表面不允許完全以催化活性的金屬區(qū)域覆蓋，或者以MnO2和CeO2的區(qū)域覆蓋。為了達到催化的作用，部分涂層就已經(jīng)可以滿足了。視應(yīng)用情況而定，如下選擇大小，即達到用于例如轉(zhuǎn)化臭氧所希望效果的可供使用的催化表面。MnO2的區(qū)域相對于通過兩個區(qū)域形成的總面積應(yīng)該至少為10%，優(yōu)選的為30%至70%，特別優(yōu)選的為50%。有益地，零件或者施加在其上的層可由不同于CeOjPMnO2的(非金屬)材料構(gòu)成，并且在其中和/或其上存在有顆粒，所述顆粒在其表面上分別提供由CeO2構(gòu)成的區(qū)域和由MnO2構(gòu)成的區(qū)域。在此能夠有益的選取任意材料，其前提為，其能夠以CeO2和/或MnO2涂層或者該陶瓷材料能夠裝入進該材料中。塑料零件例如能夠以此方法設(shè)有催化表面。如前所述，為了能夠利用依據(jù)本發(fā)明的理想催化效果，CeO2和MnO2在此以彼此間直接接觸來使用。零件能夠非常有益的具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。其能夠是帶有二維方向的網(wǎng)格，也就是基本上平面構(gòu)成的零件。但也有可能構(gòu)成三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其能夠例如借助快速原型技術(shù)來制造。網(wǎng)格形結(jié)構(gòu)帶來的真正好處是，一方面擴大了用于施加催化作用成分的表面，然而另一方面，通過網(wǎng)格結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的流動阻力相對較低。網(wǎng)格形零件能夠因此有益的使用在通風(fēng)管道中。例如在煙霧排除罩(Dunstabzugshaub)中的應(yīng)用是格外有益的，其中，網(wǎng)格形結(jié)構(gòu)形成其用于清潔后的廢氣的出口網(wǎng)格。在所謂循環(huán)空氣罩中的應(yīng)用，其中，不同于排氣罩，被吸取的空氣并不從體系中排出，而是保留在其中。為了在煙霧排除罩中根據(jù)循環(huán)空氣原理不僅僅實現(xiàn)例如含在炊煙中的固體、微粒狀物質(zhì)和超小顆粒的空氣清潔，而且還實現(xiàn)氣味的清潔，將根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用等離子發(fā)生器，該等離子發(fā)生器具有高壓放電源，空氣以此積聚原子氧。這引起分解或氧化過程，該過 程分解那些對于產(chǎn)生的氣味負責(zé)的碳化合物，并以此方式排出氣味。然而在這一過程中還產(chǎn)生臭氧，臭氧能夠通過根據(jù)本發(fā)明的零件在催化過程中轉(zhuǎn)化為兩個原子的氧氣。因此能夠有益的省卻活性炭過濾器，該活性炭過濾器不利地在煙霧排除罩的氣流中反向形成相對較高的空氣阻力，并且此外必須在一定的間隔中更換。例如可使用冷氣噴涂作為在零件上制造涂層的方法，其中，通過氧化物顆粒的噴涂來制造催化表面，所述氧化物顆粒包括MnO2顆粒和CeO2顆粒的混合物，或者包括MnO2和CeO2構(gòu)成的顆粒。MnO2和CeO2分別僅形成催化表面的一部分。優(yōu)選的，由Ag或Ni或Co或Cu或Sn或Zn或這些金屬中的至少一種的合金構(gòu)成另外的催化作用金屬區(qū)域。如前所述，金屬區(qū)域或者能夠通過零件本身提供，或者以顆粒的形式添加到冷氣流中，從而通過所形成的層一起構(gòu)成表面的金屬區(qū)域。催化表面由此能夠有益的更好匹配相應(yīng)的使用情況。尤其還能夠使用MnO2顆粒，其至少部分的具有MnO2結(jié)構(gòu)的Y多晶型。冷氣噴涂在此無論如何必須在低于Y多晶型分解溫度的工作溫度下運行。該溫度為535°C。出于加工技術(shù)目的，在選擇冷氣射流的溫度時，可與分解溫度保持一定的安全距離。另一方面，當MnO2顆粒碰撞表面時，暫時超過該溫度在微結(jié)構(gòu)技術(shù)上并無影響，因為溫度的升高僅在加工的MnO2顆粒的表面區(qū)域中非常局部的出現(xiàn)。處于并不危險的溫度區(qū)域中的顆粒各自的晶核看來能夠足夠的穩(wěn)定住顆粒結(jié)構(gòu)的Y多晶型，從而MnO2結(jié)構(gòu)的Y多晶型還保留在顆粒的催化作用表面上。此外將MnO2加熱超過450°C導(dǎo)致MnO2轉(zhuǎn)化為Μη203。然而這一過程僅僅緩慢進展，從而像冷氣噴涂中出現(xiàn)的那樣，短暫的超過溫度是無害的。為了保持MnO2出色的催化性能，結(jié)構(gòu)的Y多晶型必須至少部分的存在于MnO2顆粒中。這能夠通過將MnO2顆粒與其他多晶型的氧化錳顆粒(例如MnO2的β多晶型)的混合來實現(xiàn)。另一種可能性在于，顆粒由混合相構(gòu)成，從而MnO2的Y多晶型并不單獨的存在于顆粒中。當加工的氧化物顆粒(即由MnO2和CeO2構(gòu)成的顆?；蛘哂蒑nO2顆粒和CeO2顆粒構(gòu)成的顆?；旌衔?為直徑大于IOOnm的納米顆粒時，這也是有益的。納米顆粒在本發(fā)明的范疇中應(yīng)該被理解為其直徑小于I μ m。于是驚奇的發(fā)現(xiàn)，此類較小的MnO2氧化物顆粒能夠以較高的沉積效率在催化表面上沉積。一般來說，與之相反的是，小于5 μ m的顆粒通過冷氣噴涂是不能夠沉積的，因為由于這些顆粒較小的質(zhì)量，通過冷氣射流提供的動能不足以用于沉積。為什么這具體的對于MnO2顆?；駽eO2顆粒不起效，還不能夠準確的找到原因。除了動力學(xué)變形效果以外似乎還有其他粘附機制在形成層的過程中起作用。MnO2納米顆粒的加工優(yōu)點如下，即以相對較少的材料能夠達到相對較高的比表面積，并且因此能夠達到催化作用的強烈表現(xiàn)。催化表面的MnO2區(qū)域、CeO2區(qū)域以及任何金屬區(qū)域之間的界線還將以此方式有益的顯著延長，這同樣帶來較高水平的催化特性。當使用MnO2顆粒和由Ag或Ni或Co或Cu或Sn或Zn或這些金屬中的至少一種的合金構(gòu)成的金屬顆粒的混合物來用于催化表面的金屬區(qū)域時，這是有益的。尤其能夠通過對溫度和在冷氣射流中顆粒速度恰當?shù)倪x取，從而控制輸入顆粒的能量，使得能夠控制形成所制造層的催化表面的比表面積(或內(nèi)表面積)。為了提供更大的催化表面，通過所制造涂層的高度多孔性能夠擴大內(nèi)表面積。由此能夠增大催化作用。但與此相反的，為了對抗污染加劇，當表面盡可能平滑構(gòu)成的時候，也是有益的。
除了通過冷氣噴涂的沉積，當然還可考慮其他的制造方法。當設(shè)有催化表面額外的金屬區(qū)域時，例如能夠用電化學(xué)來制造催化表面。在這里，催化表面的金屬區(qū)域?qū)⒆鳛閷右噪娀瘜W(xué)方法從電解質(zhì)中沉積，氧化物顆粒(MnO2和CeO2)懸浮在電解質(zhì)中。然后將它們摻入在電化學(xué)沉積過程中形成的涂層中，并且因此還在涂層表面上形成MnO2和CeO2的區(qū)域。能夠如下得到另一種方法，即涂層由至少包括MnO2和CeO2的陶瓷制造。為了這一目的，可將由形成所希望陶瓷的前體的預(yù)制陶瓷聚合物所組成的混合物，以及任選的還有金屬顆粒，在溶液中涂覆到待涂層的零件上。首先，溶劑蒸發(fā)，接下來能夠通過有益的在MnO2的Y多晶型的分解溫度(535°C )之下的熱處理從而轉(zhuǎn)化為陶瓷。為了避免形成Mn2O3,溫度保持在低于450°C還更好。以所述方法還能夠尤其制造依據(jù)本發(fā)明的如下的零件。所制造涂層因此能夠具有金屬層，在該金屬層上涂覆由MnO2和CeO2構(gòu)成的僅部分覆蓋的層。金屬層因而形成了表面另外的金屬區(qū)域，它在MnO2構(gòu)成的層非覆蓋到的地方顯露出來。在該零件構(gòu)造上，有益的僅僅使得MnO2和CeO2構(gòu)成的區(qū)域相對較小是有必要的。在此還可想像，將上述制造方法組合使用。例如能夠電鍍制造金屬層，并且僅部分覆蓋的MnO2和CeO2層則通過冷氣噴涂。另一種可能性在于，涂層具有提供MnO2和CeO2區(qū)域的陶瓷層，其上涂覆有僅部分覆蓋的金屬層。當陶瓷層的性質(zhì)出于結(jié)構(gòu)原因?qū)τ诹慵怯幸娴臅r候(例如腐蝕保護)，那么零件的這一造型就是有意義的。還有可能，涂層由提供MnO2和CeO2區(qū)域的陶瓷構(gòu)成，金屬顆粒作為附加金屬區(qū)域嵌入在其中。當陶瓷層有磨損要求時，并且在進一步磨損時，也就是說涂層損壞時，應(yīng)該保持其催化特性，這尤其是有益的。后者由以下保證，即在陶瓷層損壞時始終露出金屬顆粒。當然還可想見，涂層具有金屬基質(zhì)，氧化物顆粒嵌入其中。對于涂層也有如下結(jié)論，即當涂層損壞時，同樣保持催化性質(zhì)。零件還能夠如下實施，即該零件或涂覆在其上的涂層以不同于MnOdPCeO2的材料(優(yōu)選的還不同于其他金屬區(qū)域)構(gòu)成，并且顆粒存在在其中(在磨損要求時，見前文)和/或其上，所述顆粒在其表面(指顆粒的表面)上分別提供了 MnO2和CeO2 (任選地還有帶有催化性質(zhì)的金屬區(qū)域)的區(qū)域。在此有益的涉及訂做的帶有催化性質(zhì)的顆粒，它們能夠普遍的引進在每個表面上或者每個基質(zhì)中。對此必須分別選取合適的方法用于引進或涂覆。以此方法例如還能夠制造帶有催化性質(zhì)的塑料零件。引入到涂層中或零件中的顆?；蛘咴谀p過程中顯露，或者在零件為多孔結(jié)構(gòu)時，當它們形成孔隙壁時，也可參與催化作用。最后本發(fā)明涉及已經(jīng)描述過零件的應(yīng)用，用于降低通過催化劑表面的氣體中臭氧含量。這些氣體能夠主要通過地球大氣來提供。在確定的條件下，空氣中積聚臭氧，例如在炎熱的夏日市中心區(qū)域中或者在航空運輸所用到的較高的大氣層中。因為臭氧對人體健康有損，從大氣泵送到汽車內(nèi)部空間中或者從大氣泵壓到飛機的客艙中的呼吸空氣能夠借助本發(fā)明的催化劑表面基本上去除臭氧。此外，例如煙霧排除罩廢氣區(qū)域中的臭氧含量由于使用針對該廢氣的所謂等離子體清潔單元而得到提高。當然還可想見化學(xué)方法技術(shù)中的應(yīng)用。催化劑表面例如能夠設(shè)計成為輸送空氣管道系統(tǒng)的內(nèi)襯。優(yōu)點如下，即通過設(shè)有催化劑表面，沒有必要將額外的流動屏障摻入到傳導(dǎo)空氣的管道中。為了擴大提供的催化劑表面積，空氣管道系統(tǒng)還能夠設(shè)有空氣透過的插件，吸入的空氣必須圍繞該插件通過環(huán) 流。


本發(fā)明其他細節(jié)將在隨后結(jié)合附圖進一步說明。相同的或相應(yīng)的附圖元件在各個附圖中以相同的附圖標記標示出來，并且僅在各個附圖之間存在區(qū)別時多次闡明。其中圖I至圖4是帶有不同催化表面的依據(jù)本發(fā)明的零件的不同實施例，且圖I至圖4分別展示了帶有表面12的零件11，該表面具有催化性質(zhì)(還稱為催化劑表面)。如下獲得這一性質(zhì)，即在每種情況下使表面具有區(qū)域13a，它由MnO2組成，并且進一步具有由CoO2組成的區(qū)域13b ( 一起標注為區(qū)域13)。該零件例如可為空氣輸送管道，其內(nèi)壁形成上述表面。然而分別以剖面形式展示的零件11的結(jié)構(gòu)具有差別。根據(jù)圖I的零件自身由催化作用的金屬組成，例如Ni，從而其表面12自動的提供金屬區(qū)域14。此外在表面12上形成島狀的MnO2區(qū)域，其提供了區(qū)域13a。該島狀區(qū)域再次具有非覆蓋的CeO2區(qū)域13b，從而在催化表面12中共同的界線在這些區(qū)域之間產(chǎn)生。區(qū)域13a、13b例如能夠作為非覆蓋的涂層通過冷氣噴涂來涂覆。根據(jù)圖2介紹零件11，該零件由并不適于形成表面催化性質(zhì)的材料組成。因此在該零件11上涂覆催化作用層15。涂層15由兩層19、20組成。層19由MnO2形成。如圖2所示，該層提供催化表面12的部分，其形成催化表面上的MnO2區(qū)域。在層19上進一步涂覆非覆蓋的金屬層20，該金屬本身具有催化作用，在所涉及的金屬區(qū)域內(nèi)設(shè)置該金屬。金屬區(qū)域14直接與催化區(qū)域13相鄰，通過MnO2區(qū)域13a和CeO2區(qū)域13b形成所述催化區(qū)域13。CeO2區(qū)域呈島狀形成在MnO2層19上，從而在所述區(qū)域之間形成催化劑表面12中共同的界線。在圖3中，通過MnO2的陶瓷基質(zhì)21形成涂層15，其中，它具有孔隙22，相比于零件的外表面12而擴大了內(nèi)表面，并因而還增強了催化效果。在陶瓷基質(zhì)21中設(shè)有CeO2顆粒23，它既在表面12上提供區(qū)域13b (CeO2)，又能夠在孔隙中具有催化效果。陶瓷基質(zhì)21提供區(qū)域13a(MnO2)。與圖2中一樣，根據(jù)圖3的零件11能夠由任意材料組成，其中，僅必須保證涂層15在零件11上的附著。根據(jù)圖4的零件11具有任意所需材料24(例如塑料)構(gòu)成的基質(zhì)。在其中嵌有顆粒25，其各個表面既具有CeO2的金屬區(qū)域13b又具有MnO2區(qū)域13a。在根據(jù)圖4的實施例中，顆粒本身由MnO2組成，并且CeO2區(qū)域13b構(gòu)成在顆粒的表面上。自然還可想見相反的情況。顆粒部分地裸露在零件11的表面12上，由此形成區(qū)域13b和區(qū)域13a。此外，在表面12上有著塑料構(gòu)成的區(qū)域26，該區(qū)域并無催化效果。能夠直接通過顆粒25在材料24中的填充度來影響所述區(qū)域的比例。特別有益的還能夠提供金屬顆粒構(gòu) 成的粉末，但這并未在附圖中介紹。其能夠以MnO2和CeO2的區(qū)域13a、13b涂層，其中，所述區(qū)域在形成共同界線的情況下相接觸。以此方法得到一種粉末，該粉末具有依據(jù)本發(fā)明的催化性質(zhì)，并且例如能夠通過冷氣噴涂來進行加工。例如可涂層塑料表面，從而得到相應(yīng)于圖4中的表面的催化表面的結(jié)構(gòu)。還能夠通過冷氣噴涂以顆粒自身實現(xiàn)層結(jié)構(gòu)，其中，得到根據(jù)圖3的層結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于，基質(zhì)21本身為金屬，并且顆粒的涂層既提供區(qū)域13a也提供區(qū)域13b。為顆粒選擇合適的金屬時，其還能夠參與所進行的催化反應(yīng)中。
權(quán)利要求
1.帶有催化劑表面(12)的零件，其特征在于，所述催化劑表面(12)具有CeO2區(qū)域(13b)和與該區(qū)域相接觸的MnO2區(qū)域(13a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零件，其特征在于，所述氧化錳至少部分以MnO2的Y多晶型存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的零件，其特征在于，所述以Y多晶型存在的氧化錳的結(jié)構(gòu)比例高于50%重量。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的零件，其特征在于，所述零件具有涂層(15)，該涂層提供催化劑表面(12)上的CeO2區(qū)域(13b)和MnO2區(qū)域(13a)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的零件，其特征在于，所述零件由金屬材料組成，尤其是由Ag或Ni或Cu或Co或Sn或Zn或者這些金屬中的至少一種的合金組成,其中，所述涂層(15)作·為CeO2和MnO2構(gòu)成的部分覆蓋的陶瓷層被涂覆到所述零件上，從而所述零件額外提供用于催化劑表面的金屬區(qū)域(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的零件，其特征在于，所述涂層(15)具有提供MnO2區(qū)域(13a)和CeO2區(qū)域(13b)的陶瓷層(19)，在該陶瓷層上涂覆有僅部分覆蓋的金屬層(20)，其尤其是由Ag或Ni或Cu或Co或Sn或Zn或者這些金屬中的至少一種的合金組成，所述金屬層提供用于催化劑表面的額外金屬區(qū)域(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的零件，其特征在于，所述涂層由提供用于催化劑表面的額外金屬區(qū)域的金屬基質(zhì)組成，尤其是由Ag或Ni或Cu或Co或Sn或Zn或者這些金屬中的至少一種的合金構(gòu)成，MnO2和CeO2顆粒嵌入在其中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項所述的零件，其特征在于，所述MnO2區(qū)域(13a)和CeO2區(qū)域(13b)的表面面積比例至少為催化劑表面總面積的10%，優(yōu)選介于30%至60%之間，并且尤其為50%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項所述的零件，其特征在于，所述零件或者涂覆在其上的層由不同于MnO2和CeO2的材料(24)組成，并且存在于其中和/或其上的顆粒(25)在其表面上分別提供CeO2區(qū)域(13b)和MnO2區(qū)域(13a)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的零件，其特征在于，所述零件具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的零件，其特征在于，所述零件構(gòu)成為通氣網(wǎng)格，尤其是煙霧排除罩或者流通型等離子發(fā)生器的出口網(wǎng)格。
12.通過冷氣噴涂在零件上制造催化劑表面(12)的方法，其特征在于，通過噴涂包括MnO2顆粒和CeO2顆粒的混合物或者由CeO2和MnO2構(gòu)成的顆粒的氧化物顆粒來制造所述催化劑表面(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述氧化物顆粒僅覆蓋催化劑表面(12)的區(qū)域(13),并且還對催化劑表面提供由Ag或Ni或Cu或Co或Sn或Zn或者這些金屬中的至少一種的合金所構(gòu)成的金屬區(qū)域(14)，其分別與MnO2區(qū)域(13)相鄰。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13中任意一項所述的方法，其特征在于，使用至少部分具有MnO2結(jié)構(gòu)的Y多晶型的MnO2顆粒，并且以低于氧化錳的分解溫度的操作溫度來進行冷氣嗔涂O
15.根據(jù)權(quán)利要求13至14中任意一項所述的方法，其特征在于，將由氧化物顆粒和由Ag或Ni或Cu或Co或Sn或Zn或者這些金屬中的至少一種的合金構(gòu)成的金屬顆粒所組成的混合物用于催化劑表面的金屬區(qū)域(14)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任意一項所述的方法，其特征在于，通過冷氣射流中的能量輸入來控制形成所制造層的催化劑表面的比表面積。
17.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任意一項所述的零件在降低通過所述催化劑表面的氣體的臭氧含量中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及帶有催化劑表面(12)的零件。根據(jù)本發(fā)明，所述表面(12)具有CeO2構(gòu)成的區(qū)域(13b)和MnO2構(gòu)成的區(qū)域(13a)，其與前者接觸。這出乎意料的發(fā)現(xiàn)，這種材料組合相比于單純的氧化物而言實現(xiàn)了明顯提高的催化效果。該表面例如還能夠在室內(nèi)空氣清潔中用來減少臭氧含量。能夠如下加工該表面，例如通過零件的涂層(15)來施加，并例如通過冷氣噴涂MnO2構(gòu)成的顆粒(21)來加工，其中CeO2施加在該顆粒上。
文檔編號C23C24/04GK102905774SQ201180025167
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者A.阿恩特, C.多耶, U.克魯格, U.派里茨 申請人:西門子公司