一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108325515A(43)申请公布日2018.07.27(21)申请号201810105927.X(22)申请日2018.01.31(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人任俊莉林琦璇孙润仓王孝辉程帮贵(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍冯振宁(51)Int.Cl.B01J23/14(2006.01)B01J35/10(2006.01)C07D307/48(2006.01)C07D307/50(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂及其制备方法与应用。该制备方法将生物质类废弃物以及活化物于锡盐水溶液中浸渍后，再将浸渍后的生物质类废弃物取出、干燥，然后置于管式炉中，碳化，得到碳化材料；再将碳化材料至于水中搅拌，砂芯漏斗过滤洗涤，烘干，得到所述负载锡多孔碳基固体酸催化剂。本发明将负载锡多孔碳基固体酸催化剂与碳水化合物以及溶剂混合后，置于水热反应釜中进行反应，反应产物经分离纯化，得到糠醛。本发明的负载锡多孔碳基固体酸催化剂具有较大的比表面积和孔体积，以及较高的酸密度，将该催化剂用于催化制备糠醛的过程中，其表现出优异的固体酸催化性能，糠醛得率为40～90％，并且具有较好的循环利用性能。CN108325515ACN108325515A权利要求书1/1页1.一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：将生物质类废弃物以及活化物于锡盐水溶液中浸渍1～3周，再将浸渍后的生物质类废弃物取出并于烘箱中60～80℃干燥6～12h，然后置于管式炉中，氮气气氛下升温碳化2～10h，得到碳化材料；再将碳化材料至于水中，搅拌3～12h，砂芯漏斗过滤洗涤，烘干，得到所述负载锡多孔碳基固体酸催化剂。2.根据权利要求1所述的一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于，所述生物质类废弃物为糠醛渣、豆渣、酒糟、香蕉皮、石榴皮、菠萝皮、玉米须、虾壳和蟹壳中的一种以上。3.根据权利要求1所述的一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于，所述活化物为H3PO4或ZnCl2；所述锡盐为SnCl4、SnCl2、Sn(NO3)2和SnSO4中的一种以上。4.根据权利要求1所述的一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于，所述生物质类废弃物、活化物、锡盐水溶液中的锡盐以及锡盐水溶液中的水的质量比为1∶0.5～4∶0.5～4∶10～100。5.根据权利要求1所述的一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳化的温度为400～800℃。6.由权利要求1～5任一项所述的制备方法制得的一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂，其特征在于，表面积为800～1200m2/g，孔体积为0.1～0.3cm3/g，酸密度为0.2～3mmol/g。7.一种采用权利要求6所述的负载锡多孔碳基固体酸催化剂催化碳水化合物制备糠醛的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：将碳水化合物、所述的负载锡多孔碳基固体酸催化剂以及溶剂以质量比为0.01～0.05∶0.001～0.03∶1进行混合，再置于水热反应釜中，在140～200℃下反应30～180min；反应结束后，用冰水快速冷却，将反应混合物进行离心，分离出负载锡多孔碳基固体酸催化剂；液体产物用滤头过滤，收集得到糠醛。8.根据权利要求7所述的一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂催化碳水化合物制备糠醛的方法，其特征在于，所述碳水化合物为木糖、阿拉伯糖、木聚糖、半纤维素、玉米芯和甘蔗渣中的一种。9.根据权利要求7所述的一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂催化碳水化合物制备糠醛的方法，其特征在于，所述溶剂为水、二甲基亚砜、丙酮、二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、γ-戊内酯和γ-丁内酯中的一种或两种的混合物。10.根据权利要求7～9任一项所述的一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂催化碳水化合物制备糠醛的方法，其特征在于，糠醛得率为40～90％。2CN108325515A说明书1/5页一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于固体酸催化剂制备技术与应用领域，具体涉及一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂及其制备方法与在催化碳水化合物生产糠醛中的应用。背景技术[0002]随着不可再生一次能源-化石能源的日益枯竭，世界各国纷纷开始重视非再生能源的节约，并加速对再生能源-生物质能的研究与开发。木质纤维生物质因其环境友好，储量丰富、廉价等优点，在工业发展、环境污染问题上将发挥重要的作用。