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活性炭作为催化剂和催化剂载体的改性

发布时间:2020-05-15点击:

世界大战期间,由于德军将氯气(1915年)应用于战争,致使世界各国开始研究防毒面具用活性炭。其间,发现了通过金属盐类浸渍的活性炭可以加快对有毒气体的分解,从而开创了活性炭作为催化剂载体的研究。

活性炭作为催化剂和催化剂载体的改性

下面我们对活性炭作为催化剂和催化剂载体的改性做简单讲述。

将活性炭在隔绝空气或惰性气体的保护下进行热处理,是对活性炭进行改性的重要方法。在高温下,活性炭的石墨化程度增加,同时表面杂原子基团将会裂解,活性炭的疏水和碱性增加。一般而言,活性炭表面羧酸基团在较低的温度下分解,同时释放出二氧化碳,而酚羟基、醚、羰基等基团在较高的温度下分解、释放出一氧化碳。

下图4-1为活性炭表面基团分解时释放的基团及相应的分解温度。

活性炭作为催化剂和催化剂载体的改性

由此可看出,活性炭的化学改性主要是改变活性炭表面的基团及基团分布,从而改变活性炭的吸附、催化等性质。

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,它对催化剂的活性、选择性和使用寿命都有重大影响,具有助催化的作用。