催化劑

納米活性碳纖維在催化領(lǐng)域的研究工作雖然起步較晚，但近年來發(fā)展迅速。在不到20年的時(shí)間里，納米活性碳纖維幾乎可以應(yīng)用于活性炭類催化劑的所有反應(yīng)類型，而且在可應(yīng)用炭催化劑的絕大多數(shù)反應(yīng)中，納米活性碳纖維都表現(xiàn)出優(yōu)于活性炭類催化劑的催化性能。由于納米活性碳纖維自身的形態(tài)特點(diǎn)，在現(xiàn)有的反應(yīng)器條件下，其生產(chǎn)很難工業(yè)化。但是，隨著研究工作的進(jìn)展，這一問題必然會得到解決。

具有高比表面積與良好的熱導(dǎo)性的納米活性碳纖維能常被用作催化劑載體，起到分散催化劑、增大活性相的作用。納米活性碳纖維尤其適用于放熱劇烈的反應(yīng)。納米活性碳纖維屬亂層，金屬微晶與納米活性碳纖維表面相互作用的過程，發(fā)生了離域的π電子作用。這種金屬載體會對催化劑的吸附機(jī)理和吸附量產(chǎn)生影響。納米活性碳纖維與金屬的相互作用使之在表面產(chǎn)生大量含氧基團(tuán)，因含氧基團(tuán)極性不同，能力也有差別，會與分散在表面上的金屬發(fā)生強(qiáng)弱不同的相互作用。因此，可以通過改變表面處理方法、活化方式對納米活性碳纖維表面的種類與分布進(jìn)行調(diào)變，進(jìn)而調(diào)節(jié)納米活性碳纖維與金屬的功能以獲得性能良好的催化劑。

向催化劑中摻入納米活性碳纖維使二者黏合可以提高催化劑的強(qiáng)度。納米活性碳纖維作為助催化劑，適用于多種化學(xué)催化反應(yīng)，如在丙烯水合生產(chǎn)異丙醇反應(yīng)中使用的改性沸石分子篩催化劑，由于反應(yīng)強(qiáng)烈放熱，易于“飛溫”而使反應(yīng)失敗，若向分子篩中加入具有與之分子構(gòu)型相近的活性碳纖維后，由于活性碳纖維的微孔結(jié)構(gòu)和耐高溫性，在同樣的操作條件下，該水合反應(yīng)變得易于控制，且不再有“飛溫”現(xiàn)象發(fā)生，產(chǎn)率也獲得提高。