纳米活性碳纤维的应用-催化剂

催化剂

纳米活性碳纤维在催化领域的研究工作虽然起步较晚，但近年来发展迅速。在不到20年的时间里，纳米活性碳纤维几乎可以应用于活性炭类催化剂的所有反应类型，而且在可应用炭催化剂的绝大多数反应中，纳米活性碳纤维都表现出优于活性炭类催化剂的催化性能。由于纳米活性碳纤维自身的形态特点，在现有的反应器条件下，其生产很难工业化。但是，随着研究工作的进展，这一问题必然会得到解决。

具有高比表面积与良好的热导性的纳米活性碳纤维能常被用作催化剂载体，起到分散催化剂、增大活性相的作用。纳米活性碳纤维尤其适用于放热剧烈的反应。纳米活性碳纤维属乱层，金属微晶与纳米活性碳纤维表面相互作用的过程，发生了离域的π电子作用。这种金属载体会对催化剂的吸附机理和吸附量产生影响。纳米活性碳纤维与金属的相互作用使之在表面产生大量含氧基团，因含氧基团极性不同，能力也有差别，会与分散在表面上的金属发生强弱不同的相互作用。因此，可以通过改变表面处理方法、活化方式对纳米活性碳纤维表面的种类与分布进行调变，进而调节纳米活性碳纤维与金属的功能以获得性能良好的催化剂。

向催化剂中掺入纳米活性碳纤维使二者黏合可以提高催化剂的强度。纳米活性碳纤维作为助催化剂，适用于多种化学催化反应，如在丙烯水合生产异丙醇反应中使用的改性沸石分子筛催化剂，由于反应强烈放热，易于“飞温”而使反应失败，若向分子筛中加入具有与之分子构型相近的活性碳纤维后，由于活性碳纤维的微孔结构和耐高温性，在同样的操作条件下，该水合反应变得易于控制，且不再有“飞温”现象发生，产率也获得提高。