活性炭作为催化剂载体的应用

2021-09-17 14:56 新空活性炭 157
作为催化剂的金属或金属氧化物是因具备活性中心才有催化活性,而结晶缺陷又是活化中心能够存在的主要原因。石墨化炭和无定形炭是活性炭晶型的组成部分,因为具有不饱和键,所以表现出类似结晶缺陷的功能。活性炭因为结晶缺陷的存在而被作为催化剂广泛应用,尤其是在烟道气脱硫、光气氧化、氯化二氰的合成以及臭氧分解及电池中氧的去极化等氧化还原反应中更是如此。同时,因为具有大的内表面积,活性炭还是理想的催化剂载体,尤其是在光催化剂负载领域,通过活性炭负载光催化剂并将之用于有机废气的降解将是今后发展的重要方向。
负载TiO2 光催化是目前环境污染控制治理领域的热点。在众多光催化剂中,相比其它金属氧化物和硫化物类半导体,TiO2因为具有优异的光催化活性和稳定性,较低的毒性和价格等优点而得到了更深入的研究和更广泛的关注,在工业印染废水、工业有机废气净化等领域已成功应用。
负载MnO2 MnO2作为一种半导体类光催化剂,在室内挥发性有机物(VOCs)的去除应用中表现出优异的性能。日本企业将MnO2和粉状活性炭混合后添加到玻璃纤维中用于室内甲醛的去除,得到了比较理想的结果,与未使用该材料的室内空气对比,使用该材料的室内空气中甲醛的含量明显降低。
负载ZnO 纳米ZnO是另外一种半导体类光催化剂,其作为光催化剂时,可将VOCs类污染物逐步氧化为醇、醛和酸,进而实现污染物的降解。对比研究光照和无光照条件下,甲苯蒸气以匀速通过活性炭负载的氧化锌光催化剂材料后的甲苯穿透率,结果表明,在不光照条件下,甲苯的平均穿透率约为95.3%,而光照条件下甲苯的穿透率为81.7%[72],说明活性炭负载的氧化锌光催化材料具备一定的光催化性能。