活性炭催化劑載體的各類(lèi)作用
將活性炭作為載體使用，其應(yīng)用范圍就比活性炭本身作為催化劑的應(yīng)用寬得多。載體是固體催化劑中主催化劑和助催化劑的分散劑、黏合劑和支撐體。載體的作用是多方面的，可以歸納如下。
1、分散作用
多相催化是一種界面現(xiàn)象，因此，要求活性炭催化劑的活性組分具有足夠的表面積，這就需要提高活性組分的分散度，使其處于微米級(jí)或原子級(jí)的分散狀態(tài)。載體可以分散活性組分為很小的粒子，并保持其穩(wěn)定性。例如：將貴金屬Pt負(fù)載于Al2O3載體上，使Pt分散為納米級(jí)粒子，成為高活性催化劑，從而大大提高了貴金屬的利用率。
2、穩(wěn)定化作用
活性炭載體可以對(duì)催化劑起到穩(wěn)定化作用，防止活性組分的微晶發(fā)生半熔或再結(jié)晶。載體能把微晶阻隔開(kāi)，防止微晶在高溫條件下遷移。例如，烴類(lèi)蒸氣轉(zhuǎn)化制氫催化劑，選用鋁/鎂尖晶石作載體時(shí)，可以防止活性組分Ni微晶在高溫（1073K）下的晶粒長(zhǎng)大。
3、支撐作用
活性炭載體可賦予固體催化劑一定的形狀和大小，使之符合工業(yè)反應(yīng)對(duì)其流體力學(xué)條件的要求。活性炭載體還可以使催化劑具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，在使用過(guò)程中使之不破碎或粉化，以避免催化劑床層阻力增加，從而使流體分布均勻，保持工藝操作條件穩(wěn)定。
4、傳熱和稀釋作用
對(duì)于強(qiáng)放熱或強(qiáng)吸熱反應(yīng)，通過(guò)選用導(dǎo)熱性好的催化劑載體，可以及時(shí)移走反應(yīng)熱量，防止催化劑表面溫度過(guò)高。對(duì)于高活性的活性組分，加入適量活性炭載體可起稀釋作用，降低單位容積催化劑的活性，以保證熱平衡。載體的這兩種作用都可以使催化劑床層的反應(yīng)溫度恒定，同時(shí)也可以提高活性組分的熱穩(wěn)定性。
5、助催化作用
活性炭載體除上述物理作用外，還有化學(xué)作用。載體和活性組分或助催化劑產(chǎn)生化學(xué)作用會(huì)導(dǎo)致催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性發(fā)生變化。在高分散負(fù)載型催化劑中，氧化物載體可對(duì)金屬原子或離子活性組分發(fā)生強(qiáng)相互作用或誘導(dǎo)效應(yīng)，這將起到助催化作用。載體的酸、堿性質(zhì)還可與金屬活性組分產(chǎn)生多功能催化作用，使活性炭載體也成為活性組分的一部分，組成雙功能催化劑。
