活性炭載釕水解纖維素制山梨糖醇

這些活性炭負(fù)載的釕催化劑的相對(duì)較高的中孔性預(yù)期將促進(jìn)纖維素接近催化劑的表面，從而增強(qiáng)與活，特別是催化纖維素水解的酸的相互作用?；钚蕴枯d釕催化劑活性炭載釕催化劑獲得的TEM圖像如下。提到的是，盡管通常觀察到分散良好的釕納米顆粒(a–c)，但也發(fā)現(xiàn)了一些顆粒團(tuán)聚(d–f)，特別是在使用氧化的活性炭載體。顆粒大小分布已在g–i中以條形圖繪制，分別為幾種不同活化后的活性炭載體制成的催化劑平均顆粒大小分別為1.3、1.4和1.6nm。一般而言，TEM數(shù)據(jù)表明，所用的浸漬方法成功地在活性炭材料上形成了小的釕納米顆粒(平均尺寸小于2nm)，并且似乎隨著載體的氧化，其粒徑略有增加。這可以涉及到的釕前體的氧官能團(tuán)的錨固，和它們的部分分解的還原熱處理期間的效果，這可能導(dǎo)致一些金屬燒結(jié)。

活性炭負(fù)載鐵催化木糖向的轉(zhuǎn)化，是一種重要的基于生物質(zhì)的化學(xué)品，具有許多應(yīng)用。能被廣泛地直接用作溶劑，化學(xué)品和生物聚合物，其中有許多是用于替代石化衍生的類(lèi)似物，是一種很有價(jià)值的化學(xué)品。每年產(chǎn)量大約30萬(wàn)噸，它是由戊糖(主要是木糖)脫水形成的，戊糖可以通過(guò)不同的農(nóng)業(yè)殘留物(玉米秸稈，小麥秸稈，甘蔗渣，稻殼，燕麥殼)或林業(yè)廢料(樺木或楊木屑)水解來(lái)獲得。當(dāng)前的工業(yè)方法使用無(wú)機(jī)酸，如硫酸，磷酸或鹽酸作為催化劑，只能產(chǎn)出50%。出現(xiàn)的問(wèn)題有相對(duì)較低的產(chǎn)率，較高的能耗以及與酸性工藝廢料有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題。以活性炭為載體的催化劑具有吸附力，因?yàn)橛谑蔷哂懈弑砻娣e和良好熱穩(wěn)定性的低成本材料，并且易于用官能團(tuán)進(jìn)行改性。

對(duì)于粒狀活性炭制品的質(zhì)量，主要基本性能包括兩個(gè)方面：活性炭的吸附性能和顆粒的機(jī)械強(qiáng)度。在氣相應(yīng)用中，以防毒面具和空氣凈化裝置為例，活性炭的吸附性能決定化學(xué)毒劑通過(guò)活性炭層的時(shí)間，直接關(guān)系到濾毒層去除毒劑的能力?；钚蕴康臋C(jī)械強(qiáng)度則影響到使用時(shí)濾毒罐的阻力。如果強(qiáng)度太差，運(yùn)輸、搬動(dòng)或使用中易使炭粒磨耗成碎?；蚍勰?，阻塞炭粒間縫隙，增大濾毒罐的阻力，使佩戴防毒面具者感到呼吸不暢；而且，后由于活性炭顆粒的磨損，而造成炭層的松動(dòng)，甚至導(dǎo)致?lián)p害過(guò)濾層的效能。在液相應(yīng)用中，以水的凈化處理為例，活性炭的吸附性能決定凈化效果和使用周期，而顆粒的機(jī)械強(qiáng)度不僅決定能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，更重要的是影響活性炭能否多次再生重復(fù)使用。

吸附性能卻要求有大量的主要化合價(jià)力呈自由狀態(tài)，從而作為活性中心而形成吸附性能。一般地說(shuō)，作為基質(zhì)部分的原料物質(zhì)，在炭粒中以較大比數(shù)存在，而且以很高的程度提供產(chǎn)品的活性，而作為粘結(jié)劑的那一部分物質(zhì)，它能把基本材料粘合在一起以產(chǎn)生顆粒的強(qiáng)度。因此基質(zhì)和粘結(jié)劑配合比例將影響到活性炭的上述兩種基本性能。另外在進(jìn)行活化反應(yīng)時(shí)，隨著炭的燒失，活性炭的活性和強(qiáng)度呈規(guī)律性的變化。在一定范圍內(nèi)，隨著活化程度的提高，即炭粒燒失率的加大，活性隨著內(nèi)部孔隙的發(fā)展而不斷增大，但強(qiáng)度卻逐漸降低?？傊?，粒狀活性炭的這兩個(gè)基本性能，主要由原料性能及配比和制造過(guò)程的工藝控制所決定。因此選擇合適的原料和合理的工藝過(guò)程，嚴(yán)格控制工藝操作，對(duì)制造質(zhì)量?jī)?yōu)異的粒狀活性炭來(lái)講是十分重要的。