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活性炭作為催化劑和催化劑載體的特性

發(fā)布時(shí)間:2020-05-15點(diǎn)擊:

由于活性炭的石墨微晶結(jié)構(gòu),活性炭具有導(dǎo)電性。雖然由于活性炭的微晶堆積是無(wú)序的(亂石堆積),其導(dǎo)電性有限,但也正是由于這種無(wú)序的微晶堆積,構(gòu)成了活性炭孔道結(jié)構(gòu)的多樣性、較好的強(qiáng)度以及外觀的多樣性�;钚蕴康南鄬�(duì)密度一般在1.0附近,因此,在用作催化劑或催化劑載體時(shí),在溶液介質(zhì)中容易攪動(dòng),其主要特點(diǎn)有以下四點(diǎn)。

活性炭作為催化劑和催化劑載體的特性

其一,活性炭具有的高比表面、孔道結(jié)構(gòu)和微晶結(jié)構(gòu),決定了其可以作為催化劑及具有優(yōu)異的吸附能力,特別是對(duì)芳香化合物,如對(duì)苯、甲苯、二甲苯和苯酚等的吸附�,F(xiàn)有研究結(jié)果表明,活性炭對(duì)氣體的吸附主要與活性炭的結(jié)構(gòu)相關(guān),因?yàn)闅怏w的吸附主要是活性炭的毛細(xì)管凝聚,因此,活性炭的微孔對(duì)氣體物質(zhì)的吸附起著重要的作用,此外,活性炭的比表面對(duì)活性炭的吸附也有重要影響。但是,在液相中的吸附則完全不同,對(duì)物質(zhì)的吸附與活性炭的表面及表面化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。

其二,活性炭豐富的表面化學(xué)基團(tuán)及其可調(diào)變性,可以根據(jù)催化活性組分或催化活性的要求進(jìn)行剪裁;活性炭表面的炭質(zhì)具有一定的惰性,是疏水親油的,因此有機(jī)溶劑對(duì)活性炭具有很好的親和潤(rùn)濕性,這在使用活性炭作為載體負(fù)載催化劑活性組分后,在有機(jī)介質(zhì)中反應(yīng)非常有利,同時(shí),通過(guò)對(duì)活性炭進(jìn)行化學(xué)處理,又可由“疏水親油性”變?yōu)椤笆栌陀H水性”。

其三,活性炭具有很好的耐酸、堿性,如:在以使用貴金屬為催化劑的精細(xì)化學(xué)品合成中,活性炭就作為載體被廣泛使用,鋁、硅載體在強(qiáng)堿性與強(qiáng)酸性條件下會(huì)溶解,而活性炭載體則不存在此問(wèn)題。

其四,活性炭的離子交換能力:由于活性炭表面有各種基團(tuán),活性炭能夠像離子交換樹脂一樣對(duì)金屬離子具有交換能力。如:使用活性炭吸附凈化水體吸附金屬離子、回收貴金屬等。

以上四點(diǎn),就是活性炭作為催化劑和催化劑載體的特性,而活性炭作為接觸催化劑用于各種異構(gòu)化、聚合、氧化和鹵化反應(yīng)中。由此可見,它的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。