Активированный уголь как носитель катализатора
Факторы, определяющие каталитическую способность активированных углей

Известно, что каталитическая активность многих металлов и оксидов металлов обусловлена присутствием активных центров, которые чаще всего являются свеого рода дефектами кристаллов. Активный уголь представляет собой смесь графитизированного и аморфного углерода. Из-за малых размеров кристаллитов в активированном угле имеется достаточно большое число ненасыщенных валентностей, особенно по краям гексагональных сеток, которые ведут себя подобно структурным дефектам. Сами плоскости графитовых слоев также способны проявлять каталитическую активность благодаря наличию системы n-электронов. Каталитическая способность активных углей, обусловленная особенностями своей кристаллической структуры углеродного скелета, усиливается каталитическим действием поверхностных кислородных соединений, особенно в окислительно-восстановительных реакциях. Такой синергетический эффект можно использовать в обменных реакциях, например, для удаления серы из отходящих дымовых газов; однако иногда этот эффект все-таки нежелателен, например, при рекуперации альдегидов или кетонов он может ускорить их окисление.

Во многих случаях активированные угли являются идеальными носителями катализаторов, поскольку обладают очень развитой внутренней поверхностью. Такие угли также можно пропитать соединениями благородных металлов, например палладия, а также солями типа хлорида ртути и ацетата цинка.

Активированный уголь можно использовать в качестве основы для самых различных каталитических добавок. Предпочтительны средне- и широкопористые угли, которые непосредственно перед пропиткой обычно отмываются от золы. В качестве катализатора гидрирования нередко используется порошковый активный уголь, пропитанный палладием. Активированный уголь, пропитанный ацетатом цинка, используется для получения винилацетата по реакции взаимодействия ацетилена с уксусной кислотой. На активных углях с пропиткой хлоридом ртути можно получать винилхлорид из ацетилена и НСl. Активированный уголь, пропитанный силикатами и фосфатами щелочных металлов, используется при дегидрохлорировании хлорэтана до винилхлорида. Кроме того, в процессах очистки отходящих газов используются угли с каталитическими добавками для разложения вредных примесей (например, соединений серы). Применение пропитанных углей для противогазовой защиты также основано на их каталитическом действии.