[发明专利]一种负载锡多孔碳基固体酸催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

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％。