[发明专利]马铃薯渣高效催化合成聚乳酸和5-羟甲基糠醛的方法

权利要求书

1.一种马铃薯渣高效催化合成聚乳酸和5-羟甲基糠醛的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)对马铃薯渣进行打浆处理，制备得到浆料悬液；

(2)利用催化剂A对步骤(1)所得物进行催化反应，反应温度为350～400℃；

(3)对步骤(2)所得物进行固液分离；

(4)利用L-乳酸工程菌对步骤(3)所得液体部分进行膜细胞循环发酵，获得乳酸，再将所得乳酸在纳米锌基催化剂作用下催化反应合成聚乳酸，反应温度为120℃～200℃；

(5)用有机溶液溶解步骤(3)所得固体渣，得到悬浮渣液，在铁基催化剂的催化反应下合成5-羟甲基糠醛，反应温度为160℃～250℃，反应压力为0.1～1.0MPa；

所述催化剂A为Al₂O₃/SiO₂、Mo₂O₃/ZrO₂、WO₃-ZrO₂/SiO₂、WO₃-ZrO₂/Al₂O₃、Mo₂O₃-ZrO₂/SiO₂或Mo₂O₃-ZrO₂/Al₂O₃；

所述纳米锌基催化剂为Zn、Zn/Al₂O₃、Zn/ZrO₂、Zn/SiO₂、Zn/Al₂O₃-ZrO₂或Zn/Al₂O₃-SiO₂；

所述铁基催化剂为FePO₄、Fe₂(HPO₄)₃、FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃或Fe₂O₃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，打浆后，浆料悬液的重量浓度为100～200g/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，催化剂A的使用量为0.3～1.0g/L浆料悬液。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，反应时间为0.5～2.5h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，按体积百分比计，L-乳酸工程菌株接种量为6.0～10.0％；发酵温度：35～50℃；发酵时间：3.0～6.0h；发酵pH值：4.5～6.0。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述纳米锌基催化剂的使用量为0.5～1.0g/每g乳酸；催化反应时间为5.0～10h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)后，还包括纯化处理，所述纯化处理通过利用纳滤系统分离处理进行。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述有机溶液由有机溶剂、NaCl和水组成，其中，有机溶剂为四氢呋喃、二甲基亚砜或乙醇，有机溶剂与水的体积比为7:3～9:1；NaCl浓度为5.0～10.0％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，固体渣液的重量浓度为100～250g/L。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，铁基催化剂的使用量为0.2～1.2g/L悬浮渣液；反应时间为0.5～3.0。