潍坊活性炭表面化学环境对负载的活性组分的影响

(1)活性炭表面基团的影响   1986年Derbyshire等发现含氧基团对所负载的活性组分具有重要的影响，之后，一系列关于活性炭含氧官能团与所负载活性组分之间相互作用的研究，促进了活性炭表面含氧基团对催化剂活性的影响的研究达到了较深的程度。
(2)静电相互作用的影响 由于活性炭表面基团的离解性，在不同pH值下，活性炭表面的电荷不同，这将对活性炭负载催化剂的性质产生很大的影响。当活性炭表面为正电荷时，金属离子的吸附会受到活性炭表面所带的正电荷的排斥，当活性炭表面为负电荷时，活性炭表面则有利于金属离子的吸附，其吸附量将比电中性时高，进而增加了对金属的吸附负载量。
通过测定金属离子在不同pH值、温度等条件下的吸附，发现当溶液的pH>pHpze(活性炭表面零点电荷)时，活性炭对金属离子的吸附与金属离子的电负性密切相关，在金属离子具有较低浓度时，活性炭吸附金属离子是一个金属离子与活性炭表面质子氢相交换的过程，但当金属离子具有较高浓度时吸附变为一个复杂的过程。
(3)石墨化程度的影响  活性炭表面石墨层的π吸附位会与负载的Pt作用，这将有利于活性炭所负载的金属Pt的稳定，有人认为随活性炭石墨化程度的增加，负载的Pt与活性炭之间的作用会随之增加，例如，与经过1600℃处理的活性炭相比，经2000℃处理的活性炭与Pt具有更强的作用，因为石墨在2000℃下的处理，比1600℃处理的活性炭的石墨化程度要高。
(4)基团稳定性的影响  在pH值为9.5的介质中，以三个表面含有不同氧物种的活性炭为载体负载[Pt(NH3)4]Cl2，结果发现，表面含氧基团较多的硝酸氧化活性炭，负载Pt催化活性组分以后具有最小的催化活性，究其原因，是由于硝酸处理的活性炭表面含氧基团在氢气下会还原分解，这时原本负载金属离子的部位分解后将造成负载的Pt迁移与聚集。
活性炭在经过HNO3氧化处理后，其孔结构性质及表面基团都会发生变化，因此可以通过上述实验来研究活性炭表面含氧基团对负载组分的影响。结果表明，活性炭较发达的中孔结构有利于其与Ru的相互作用。活性炭的部分表面含氧基团的稳定性是其与 Ru作用的关键。活性炭经硝酸处理虽然可以使含氧基团的量增加，但同时也增加了不稳定基团的量，这些不稳定基团在催化剂还原过程中分解，不利于活性炭与Ru的相互作用。活性炭的气相热处理可以改变其表面结构及表面基团，从而提高Ru与活性炭的作用，进而提高催化剂的活性。