[发明专利]一种多孔生物质酸性固体材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种多孔生物质酸性固体材料，其特征在于：

将一定浓度的木质素磺酸盐水溶液、醛类化合物、模板剂和催化剂以一定比例加入到反应容器中，混合均匀，在50°C～220°C的温度下，反应2h～120h后，烘干，研磨，氢氟酸室温下处理12h以上除去模板，0.1-2M硫酸酸处理0.5-4h h后洗涤至中性，烘干后制得该材料；

所述木质素磺酸盐水溶液的质量浓度为1%～80%；

所述醛类化合物与木质素磺酸盐的质量比为0.1～100：100；

所述催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂；体系中酸性催化剂用量为0.05M～20M，碱性催化剂与木质素磺酸盐质量比为0.5～80：100；

所述模板剂的用量为0.01～100（wt）%的木质素磺酸盐。

2.一种权利要求1所述多孔生物质酸性固体材料的制备方法，其特征在于：

将一定浓度的木质素磺酸盐水溶液、醛类化合物、模板剂和催化剂以一定比例加入到反应容器中，混合均匀，在50°C～220°C的温度下，反应2h～120h后，烘干，研磨，氢氟酸室温下处理12h以上除去模板，0.1-2M硫酸酸处理0.5-4h h，后洗涤至中性，烘干后制得该材料；

所述木质素磺酸盐水溶液的质量浓度为1%～80%；

所述醛类化合物与木质素磺酸盐的质量比为0.1～100：100；

所述催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂；体系中酸性催化剂用量为0.05M～20M，碱性催化剂与木质素磺酸盐质量比为0.5～80：100；

所述模板剂的用量为0.01～50（wt）%的木质素磺酸盐。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、木质素磺酸钙、木质素磺酸铵中的一种或二种以上；较佳的木质素磺酸盐水溶液的质量浓度为10%～50%；

所述醛类化合物为脂肪醛或芳香醛及其衍生物；较佳的醛类化合物与木质素磺酸盐的质量比为1～50：100。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：

最佳的木质素磺酸盐水溶液的质量浓度为15%～35%；

较佳的醛类化合物为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、辛醛、氯代乙醛、多聚甲醛、糠醛、戊二醛中的一种或二种以上；最佳的醛类化合物与木质素磺酸盐的质量比为10～30：100；

较佳的反应温度为50°C～170°C，反应时间为2h～72h。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：

最佳的醛类化合物为甲醛，乙醛，多聚甲醛以及糠醛中的一种或二种以上；

最佳的反应温度为70°C～150°C，反应时间为4h～36h。

6.按照权利要求2所述的方法，所述模板剂为氧化硅、炭、分子筛SBA-3、SBA-15、SBA-16、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、MCM-41、MCM-48、KIT-6、SAPO-11、SAPO-34、FDU-12、CMK-3、CMK-8、纳米CaCO₃、纳米MgO、硅胶中的一种或二种以上；所述模板剂的优选用量为0.05～30（wt）%的木质素磺酸盐；

酸性催化剂为盐酸、磷酸、硫酸、草酸、氯代醋酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、石油磺酸中的一种或二种以上，碱性催化剂为蒽醌、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化铵、氧化钙、氧化镁、硫化钠、亚硫酸钠、碳酸钠、乙胺、叔胺、苯胺、氢氧化四烃基铵中的一种或二种以上；

较佳的酸性催化剂用量为0.5M～10M（体系浓度），碱性催化剂与木质素磺酸盐质量比为1～50：100。

7.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：

最佳的模板为SBA-15、ZSM-5或硅胶中的一种或二种以上；较佳的催化剂为盐酸，草酸，氢氧化钠，氢氧化铵，氧化镁，碳酸钠，苯胺中的一种；

氢氟酸的质量浓度5-50%。

8.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：

最佳的催化剂为盐酸，草酸，氢氧化钠，氢氧化铵中的一种；最佳的酸性催化剂用量为1M～4M（体系浓度），碱性催化剂的用量与木质素磺酸钠质量比为1～30：100。