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活性炭作为催化剂和载体的应用

时间:2018-6-8 来源:/

活性炭孔道结构发达、比表面积大、强度好,广泛用作吸附脱除、净化或回收液体或气体中的某一或某些组分的吸附剂:另一方面,活性炭还具有经济、绿色和表面化学性质容易调变等优点,所以与分子筛和氧化铝一样,被用作催化剂和催化剂载体等。

载体活性炭

载体活性炭的发现

德军在第一次世界大战期间使用氯气,世界各国开始研究将活性炭用于防毒面具。其间,发现了活性炭通过金属盐类浸渍可以加快其对有毒气体的分解,从而开创了活性炭作为催化剂载体的研究。

活性炭作为接触催化剂时其催化活性是由于炭的表面和表面化合物以及灰分等的作用,主要应用于各种异构化、聚合、氧化和卤化反应中。

活性炭在化学工业中常用作催化剂载体,即将有催化活性的物质沉积在活性炭上,一起用作催化剂。这时,活性炭的作用并不限于负载活化剂,它具有助催化的作用,并对催化剂的活性、选择性和使用寿命都有重大影响。

载体活性炭

活性炭的催化作用

活性炭对多种反应具有催化能力,实践和研究表明,很多金属和金属氧化物的催化活性是由于活性中心的存在,而活性中心大多是结晶的缺陷。活性炭中的微晶(特别是沿着晶格的边缘)由大量的不饱和价键构成,这些不饱和价键具有类似于结晶缺陷的结构,从而使活性炭具有了催化活性。

如果从活性炭催化的作用点解释活性炭的作用,大概可分为电子传导性和基于电子传导性的表面自由基,以及表面氧化物官能团(包括酸性官能团、中性官能团和碱性官能团)等作用,这些官能团的存在也对活性炭的催化性能有着重要的影响。

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