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活性炭載釕催化劑的測(cè)試中實(shí)現(xiàn)了纖維素水解為山梨糖醇的聯(lián)合水解?;腔幚碓诨钚蕴勘砻嫔袭a(chǎn)生適量的氧官能團(tuán),并且輕微修飾了活性炭的多孔結(jié)構(gòu)。另一方面,氧化處理導(dǎo)致表面官能團(tuán)的重要發(fā)展,并且吸附容量顯著降低。此外,由于釕摻入過程,活性炭的表面官能團(tuán)的數(shù)量和類型被改變。盡管進(jìn)行了這些修改,三種催化劑的中孔體積仍然很高。釕納米粒子很小且分散良好,即使在空氣暴露于活性炭催化劑后,釕也以零價(jià)態(tài)存在約50%。在相對(duì)溫和的反應(yīng)條件下顯示出高纖維素轉(zhuǎn)化率和對(duì)山梨糖醇的非常好的選擇性。具有52%的纖維素轉(zhuǎn)化率和非常高的山梨醇選擇性(91%)。表面化學(xué)的差異似乎決定了所觀察到的催化行為的差異,盡管可以預(yù)見到大量酸性氧化官能團(tuán)的積作用,但這一結(jié)果可以得出結(jié)論,在含釕的活性炭催化劑中,此類基團(tuán)可以催化形成副產(chǎn)物,并導(dǎo)致較低的選擇性。
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似物,是一種很有價(jià)值的化學(xué)品。每年產(chǎn)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(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)水解來獲得。當(dāng)前的工業(yè)方法使用無機(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。
我們使用木質(zhì)活性炭和煤質(zhì)活性炭對(duì)植被混凝土理化性質(zhì)的影響。土壤中活性炭添加比例活性炭的比例并不一定多才好,因?yàn)檫^多的活性炭會(huì)明顯降低機(jī)械強(qiáng)度,從而導(dǎo)致更嚴(yán)重的失水或土壤侵蝕問題。此外,有必要指出,性能效果肯定取決于活性炭的原材料,碳化溫度,土壤的質(zhì)地和粒度組成以及其他一些因素。此外,由于老化而從固態(tài)活性炭經(jīng)過老化轉(zhuǎn)化而來的可溶性碳很容易因流動(dòng)的水而流失。因此,在土壤改良領(lǐng)域中,與在不同類型的土壤中使用的活性炭的合適類型,比例和耐久性有關(guān)的問題是比較重要的。
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。