煤質活性炭用作催化劑和催化劑載體

用作催化劑和催化劑載體:通常情況下炭是還原劑,當它在一定條件下作為催化劑用時,卻能扮演出促進氧化的角色來。現舉個通常的催化氧化反應,如二氧化硫的氧化反應,當二氧化硫與活性炭表麵接觸時,由於催化作用,二氧化硫中的四價硫離子會給出電子。化合價升高被氧化為六價的三氧化硫,遇水接觸則成為硫酸而充填到活性炭的孔隙內,由於炭表麵的疏水性,硫酸則逐步會從炭表麵溢流而出。

S02 +1/2O2 +H2O——H2SO4

粉末活性炭在用作催化劑和催化劑載體方麵,早已受到化學工業的重視,如作為催化劑用時,它有鹵化、氫化、脫氫、氧化、異構化等功能。又如活性炭能促進過氧化氫的分解。用等分子量的氫氣和氯氣混合物,通過特定的粒狀活性炭床,它能催化氫氣和氯氣合成氯化氫。又如碳酸銨溶液在人體的溫度下,有活性炭存在時能催化形成尿素等,由於粉狀活性炭具有這些獨特的理化性能,所以在工業上得到廣泛的應用,尤其用作催化劑載體方麵更為突出。活性炭不但有很高的比表麵積,當它用作催化劑載體時,還具有可以降低催化劑製備溫度和改善催化劑的活性及穩定性,活性炭的部分用途列於表25—1。

表25-1活性炭作為催化劑載體應用(部分)

煤質活性炭載體上活性物質|催化反應性能(在一定的反應溫度、壓力條件下)

  • 鉑:使醇、烯烴氧化;烷烴及環烷烴脫氫;烴基類異構化;羰基化合物合成;醇的胺化和四氫呋喃衍生物的製造。
  • 鎳:使不飽和酸還原;烯烴、乙烯、丁二烯聚合;植物油異構化;烴類、烷烴及環烷烴脫氧和羰基化合物合成。
  • 鑽:使醛、烯烴還原;烯烴、羰基化合物合成;乙烯、丁二烯聚合。
  • 銠:使硝基化合物、亞硝基化合物還原;吡啶衍生物、醛和哢唑類物質還原。
  • 鈀:使類固醇和對異丙基苯甲烷氧化;鬆香異構化。
  • 鉬:使乙烯氧化製乙醛;加氫使焦油、油脂裂化。
  • 鐵:使烯烴、羰基化合物合成。
  • 磷酸:使乙烯水合;烯烴聚合;甲酚、烯烴異構化;醋酸合成;醚製造醇;烴類縮合、聚合、烷基化。
  • 備注:還有金屬及其氧化物、鹵化物、鹽類等許多未作介紹。

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