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活性炭載釕水解纖維素制山梨糖醇

這些活性炭負載的釕催化劑的相對較高的中孔性預期將促進纖維素接近催化劑的表面，從而增強與活，特別是催化纖維素水解的酸的相互作用。活性炭載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)，但也發現了一些顆粒團聚(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數據表明，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，這可能導致一些金屬燒結。

活性炭負載鐵催化木糖向的轉化，是一種重要的基于生物質的化學品，具有許多應用。能被廣泛地直接用作溶劑，化學品和生物聚合物，其中有許多是用于替代石化衍生的類似物，是一種很有價值的化學品。每年產量大約30萬噸，它是由戊糖(主要是木糖)脫水形成的，戊糖可以通過不同的農業殘留物(玉米秸稈，小麥秸稈，甘蔗渣，稻殼，燕麥殼)或林業廢料(樺木或楊木屑)水解來獲得。當前的工業方法使用無機酸，如硫酸，磷酸或鹽酸作為催化劑，只能產出50%。出現的問題有相對較低的產率，較高的能耗以及與酸性工藝廢料有關的環境問題。以活性炭為載體的催化劑具有吸附力，因為于是具有高表面積和良好熱穩定性的低成本材料，并且易于用官能團進行改性。

對于粒狀活性炭制品的質量，主要基本性能包括兩個方面：活性炭的吸附性能和顆粒的機械強度。在氣相應用中，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毒劑通過活性炭層的時間，直接關系到濾毒層去除毒劑的能力。活性炭的機械強度則影響到使用時濾毒罐的阻力。如果強度太差，運輸、搬動或使用中易使炭粒磨耗成碎粒或粉末，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，甚至導致損害過濾層的效能。在液相應用中，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，而顆粒的機械強度不僅決定能否正常運轉，更重要的是影響活性炭能否多次再生重復使用。

吸附性能卻要求有大量的主要化合價力呈自由狀態，從而作為活性中心而形成吸附性能。一般地說，作為基質部分的原料物質，在炭粒中以較大比數存在，而且以很高的程度提供產品的活性，而作為粘結劑的那一部分物質，它能把基本材料粘合在一起以產生顆粒的強度。因此基質和粘結劑配合比例將影響到活性炭的上述兩種基本性能。另外在進行活化反應時，隨著炭的燒失，活性炭的活性和強度呈規律性的變化。在一定范圍內，隨著活化程度的提高，即炭粒燒失率的加大，活性隨著內部孔隙的發展而不斷增大，但強度卻逐漸降低。總之，粒狀活性炭的這兩個基本性能，主要由原料性能及配比和制造過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程，嚴格控制工藝操作，對制造質量優異的粒狀活性炭來講是十分重要的。