[发明专利]一种离子液体型多金属氧酸盐催化剂及其制备方法和应用有效
申请号: | 201910390581.7 | 申请日: | 2019-05-10 |
公开(公告)号: | CN110201712B | 公开(公告)日: | 2021-12-07 |
发明(设计)人: | 王晓红;李一鸣;张雪艳;孙宁悦;李颖 | 申请(专利权)人: | 东北师范大学 |
主分类号: | B01J31/02 | 分类号: | B01J31/02;B01J31/18;C07C37/00;C07C39/00;C07G99/00;C13K1/00;C13K13/00 |
代理公司: | 北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11465 | 代理人: | 李冉 |
地址: | 130000 吉林省长春*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 离子 液体 金属 氧酸盐 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
本发明公开了一种离子液体型多金属氧酸盐催化剂,结构式为[MIMPS]nH6‑nP2Mo18O62,其中n=1‑6,通过将磷钼酸H6P2Mo18O62溶解于蒸馏水中,然后加入1‑(3‑磺酸基)丙基‑3‑甲基咪唑,得到混合溶液,将混合溶液在室温下陈化,经过抽滤、洗涤、干燥制备得到,用于催化生物质秸秆的转化为酚类化合物、木糖和葡萄糖。
技术领域
本发明涉及催化材料技术领域,更具体的说是涉及一种离子液体型多金属氧酸盐催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
现代社会面临资源短缺、能源危机和环境恶化的问题,可再生资源的清洁利用是可持续发展的唯一途径。在众多的可再生资源中,生物质废弃物如农业、林业废弃物具有储量丰富,原料来源广泛的特点,特别是吉林省生物质废弃资源更加丰富,其中年可收集生物质秸秆约0.8亿吨,玉米秸秆有3600万吨,目前包括饲料,固体燃料在内仍利用不到50%,化学转化利用不到1%,大量秸秆被焚烧造成大气污染,因此低能耗、清洁的纤维素乙醇制备技术亟待开发。
生物质秸秆以玉米秸秆为例,玉米秸秆是典型的木质纤维素,含有纤维素32.01%、半纤维素27.82%和木质素15.42%,其转化为燃料乙醇的关键步骤是去除木质素和半纤维素,得到的纤维素进一步水解糖化为葡萄糖再发酵到乙醇。目前木质纤维素糖化制备燃料乙醇一般通过预处理→酶解→发酵三个关键步骤:预处理去除木质素和半纤维素并破坏纤维素的结晶结构;酶解是在纤维素酶的作用下水解纤维素制备以葡萄糖为代表的可发酵糖;最后利用各种微生物发酵生成乙醇。这一过程处理成本高,预处理和酶解成本占乙醇生产成本的50%,同时去除木质素、半纤维素造成资源的浪费和一定的环境污染。
多金属氧酸盐(POMs)由于含有多个质子也被称为多酸(HPAs),高的酸性和强的氧化还原性在生物质酸催化转化和氧化催化转化中有一定的应用。目前研究重点主要是集中在单独的酸或氧化催化转化中,将其酸、氧化性能耦合在一起进行催化玉米秸秆多级串联反应并分步转化的研究一直没有报导。
因此,如何提供一种绿色环保、催化效率高、成本低并且实现高资源利用率的离子液体型多金属氧酸盐催化剂是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种高酸性和强氧化还原性的多酸基离子液体[MIMPS]nH6-nP2Mo18O62催化剂,用于玉米秸秆多级分步转化为酚类化合物、木糖、葡萄糖。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种离子液体型多金属氧酸盐催化剂,所述多金属氧酸盐催化剂的结构式为[MIMPS]nH6-nP2Mo18O62,其中n=1-6。
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