Ein katalytisches Oxidationsmittel oder Katalysator ist eine Automobilkomponente, die sich im Abgassystem befindet. Es oxidiert (verbrennt) Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe unter Verwendung von Platin und Palladium/Rhodium als Katalysatoren, während es Stickoxide reduziert (das Sauerstoffatom abtrennt, anstatt es hinzuzufügen), um Stickstoff zu erzeugen. Dies reduziert die giftigen Auspuffemissionen erheblich und reduziert den Smog.
Katalytische Oxidationsmittel wurden weit verbreitet, nachdem 1968 in den USA landesweit Vorschriften für Autoabgase vorgeschrieben wurden. Heute werden sie in den meisten Autos auf der ganzen Welt verwendet. Da katalytische Oxidationsmittel in Gegenwart von Blei nicht funktionieren können, führte ihre Einführung dazu, dass bleihaltiges Benzin schrittweise eingestellt wurde. Katalytische Oxidationsmittel werden auch in industriellen Prozessen verwendet, um schädliche Emissionen zu reduzieren, aber am häufigsten kommen sie in Autos vor.
Idealerweise sind die Nebenprodukte eines Automotors nur Kohlendioxid, Wasser und etwas Stickstoff. Dies ist vergleichbar mit der chemischen Produktion von Tieren. In der Praxis ist der Verbrennungsprozess in einem Motor jedoch nie 100% effizient und hinterlässt heiße, aber unverbrannte Kohlenwasserstoffe. Vor den 1960er Jahren durften diese Emissionen in die Atmosphäre entweichen, bis erkannt wurde, dass sie eine Gefahr für die öffentliche Gesundheit und die Umwelt darstellen. Jetzt oxidieren katalytische Oxidationsmittel, die am Auspuff eines Autos angebracht sind, schnell einen großen Prozentsatz der verbleibenden unverbrannten Kohlenwasserstoffe, was zu saubereren Emissionen führt. Die Geschwindigkeit, mit der katalytische Oxidationsmittel arbeiten müssen, um unverbrannte Kohlenwasserstoffe aufzufangen, bevor sie aus dem Auspuffrohr fliegen, setzt der Effizienz des Oxidationsprozesses jedoch Grenzen.
Die Qualität der katalytischen Oxidationsmittel hat sich im Laufe der Jahre stetig verbessert, was zu immer saubereren Autos geführt hat. Schwierig ist nach wie vor die Senkung der CO2-Emissionen (Kohlendioxid). CO2 kann zu nichts Harmloserem oxidiert werden, und es ist ein bekanntes Treibhausgas, das zur globalen Erwärmung beiträgt.
Katalytische Oxidationsmittel in Automobilen arbeiten bei einer relativ hohen Temperatur von etwa 750°F (400°C). In der Industrie können Katalysatoren dutzende Male größer sein als die in Autos verwendeten und um ein Vielfaches heißer. Standard-Unterkomponenten von katalytischen Oxidationsmitteln umfassen einen Linienbrenner, ein Katalysatorbett und einen Wärmetauscher. Das Katalysatorbett liegt gewöhnlich entweder in Form von Keramikwaben oder Keramikkügelchen vor, die mit dem Katalysator bedeckt sind.