[发明专利]介孔复合固体酸H3PW12O40/ZrO2氧化降解造纸黑液中碱木质素的方法

权利要求书

1.介孔复合固体酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造纸黑液中碱木质素的方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤1，制备精制碱木质素；

步骤2，水合ZrO₂载体的制备按照以下步骤进行：在持续搅拌下，将质量浓度25％～28％的氨水逐滴加入0.2mol/L的氧氯化锆水溶液，调节pH为9～10，得到水合ZrO₂凝胶；水合ZrO₂凝胶经pH＝8稀氨水溶液洗涤至无氯离子检出，再用无水乙醇数次交换凝胶中的水，得到醇凝胶；醇凝胶烘干得到水合ZrO₂干凝胶，水合ZrO₂干凝胶经研磨并过200目筛后备用；

介孔复合固体酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂的制备采用的乙醇溶液回流浸渍法：称取一定质量的H₃PW₁₂O₄₀溶于乙醇溶液中；每克水合ZrO₂载体对应的乙醇量为8～10mL；将上述乙醇混合溶液加入回流装置；多余乙醇在50～60℃下旋转蒸发除去；固体经100-120℃、12-16h烘干；催化剂活化，通过改变H₃PW₁₂O₄₀乙醇溶液的浓度可以获得固载量为10％～40％的H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂催化剂；

步骤3，碱木质素的降解；

按照1g碱木质素溶于30mL乙醇-水体系的比例，称取碱木质素溶于乙醇-水体系中，60℃水浴加热搅拌15～20min，木质素充分溶解后加入H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂催化剂，反应6h后将混合物过滤，回收催化剂，滤液经45～55℃真空干燥24～48h，得到降解产物。

2.根据权利要求1所述的介孔复合固体酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造纸黑液中碱木质素的方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤进行：将碱木质素原料与蒸馏水按质量比1:9溶解，静置12～24h，抽滤除去其中杂质，加入盐酸将滤液pH调节为2～3，静置12～24h，抽滤，将得到的碱木质素滤饼用水洗涤至中性，45～55℃真空干燥24～48h，研磨制得精制碱木质素。

3.根据权利要求1所述的介孔复合固体酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造纸黑液中碱木质素的方法，其特征在于，所述步骤2中，醇凝胶经100～140℃、12～16h烘干。

4.根据权利要求1所述的介孔复合固体酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造纸黑液中碱木质素的方法，其特征在于，所述步骤2中，将乙醇溶液加入回流装置，回流温度为80℃、时间为12～14h。

5.根据权利要求1所述的介孔复合固体酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造纸黑液中碱木质素的方法，其特征在于，所述步骤2中，催化剂活化在200～500℃的空气气氛中进行，升温速率为5℃/min，恒温3～4h。

6.根据权利要求1所述的介孔复合固体酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造纸黑液中碱木质素的方法，其特征在于，所述步骤3中，乙醇-水体系中乙醇:水按照体积比为2:1。

7.根据权利要求1所述的介孔复合固体酸H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂氧化降解造纸黑液中碱木质素的方法，其特征在于，所述步骤3中，H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂催化剂添加量与碱木质素的质量比为1:1～1:16。