[发明专利]一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法

权利要求书

1.一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将含氮的化合物与细菌纤维素结构中的羟基化学键合，得到含氮基团的功能化的细菌纤维素；

（2）将金属的无机盐配置成水溶液，加入步骤（1）中制备含氮基团的功能化的细菌纤维素中，搅拌反应直至含氮的功能基团将金属离子吸附到细菌纤维素的纳米孔隙表面至饱和，分离并洗涤；

（3）对步骤（2）中吸附至细菌纤维素表面的金属离子进行原位还原，得到负载金属纳米颗粒的细菌纤维素；

（4）将分散剂加入到步骤（3）中制备的负载金属纳米颗粒的细菌纤维素中，再碎解，直至分散均匀，然后与植物纤维浆料混合；

（5）将纤维交联剂加入步骤（4）中制备的混合浆料中，抄造成纸，然后干燥得到纸基催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于：步骤（1）中所述细菌纤维素由细菌微生物体外合成，培养条件为静态或动态发酵培养条件；所述细菌微生物为葡萄糖醋杆菌属、醋酸菌属、土壤杆菌属、假单胞杆菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、气杆菌属、固氮菌属、根瘤菌属和八叠球菌属中的一种；所述含氮的化合物为盐酸羟胺、苄胺、乙二胺、二乙烯三胺、盐酸苯胺、Ｎ-甲基咪唑和邻苯二甲酰亚胺钾盐中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于：步骤（1）中含氮的化合物与细菌纤维素羟基键合的方法为使用氰基化合物在水中将细菌纤维素上的羟基转化为氰基，然后再与含氮化合物进行反应；所述氰基化合物为丙烯腈、苯乙腈中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于：步骤（1）中含氮的化合物与细菌纤维素羟基键合的方法为使用氧化剂在水中将细菌纤维素上的羟基氧化成醛基，然后通过还原胺化反应与含氮化合物键合；所述氧化剂为高碘酸盐和四甲基哌啶氮氧化物/次氯酸钠/溴化钠共氧化剂体系中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于：步骤（1）中含氮的化合物与细菌纤维素羟基键合的方法为使用高氯酸、乙酸酐在无水乙酸中与细菌纤维素进行酰基化反应，再与含氮的化合物反应。

6.根据权利要求1所述的一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于：步骤（1）中含氮的化合物与细菌纤维素羟基键合的方法为将细菌纤维素在质量浓度为10-20%的浓碱中与含卤素的环氧化合物反应，将环氧基团与细菌纤维素羟基键合，接着环氧基团再与含氮化合物反应。

7.根据权利要求1所述的一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的金属为金、铜、银、钯、镍中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于：步骤（3）中对细菌纤维素吸附的金属离子进行原位还原的方法为将吸附金属离子的细菌纤维素浸泡在硼氢化钠、柠檬酸钠或盐酸羟胺、氰基硼化钠还原剂的溶液中。

9.根据权利要求1所述的一种提高细菌纤维素-植物纤维复合纸基催化剂水相反应循环能力的方法，其特征在于：步骤（4）中所述的分散剂为羧甲基纤维素、木聚糖、葡甘露聚糖、阳离子醚化淀粉和聚环氧乙烷中的一种；所述的植物纤维浆料为木材纤维、非木材植物纤维或二次纤维通过机械或化学制浆法制备的造纸原料。

10.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素负载金属粒子与植物纤维复合制备高度可循环使用的催化试纸的方法，其特征在于：步骤（5）中所述的纤维交联剂为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚酰胺环氧氯丙烷中的一种。