[发明专利]一种可见光光催化木质素制备芳香化合物的方法

权利要求书

1.一种可见光光催化木质素制备芳香化合物的方法，其包括：在密闭的透光反应器中，将木质素反应底物和可见光光催化剂加入溶剂中形成木质素裂解反应体系，然后在惰性气体保护下，搅拌进行裂解反应，得到芳香化合物；

其中，可见光光催化剂为负载型金属基催化剂，所述金属包括元素周期表的第Ⅷ族中的过渡金属和贵金属；优选所述金属包括钯、铂、铑和镍中的一种或几种；和/或，所述可见光光催化剂与木质素反应底物的质量比≥1，优选为(1-100):1，更优选为(1-10):1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木质素反应底物的分子结构式为R(Ar′)-O-Ar，其包括真实木质素和/或木质素模型化合物，其中，所述真实木质素包括木质素磺酸钠、碱木质素和脱碱木质素的一种或多种；所述木质素模型化合物包括含木质素前驱物基本结构单元的化合物和/或含C-O芳基醚键官能团的小分子化合物，其中，所述木质素前驱物基本结构单元包括对羟苯基丙烷结构单元、愈创木基丙烷结构单元或紫丁香基丙烷结构单元；所述木质素前驱物基本结构单元为对羟苯基丙烷结构单元的化合物包括HMP；所述木质素前驱物基本结构单元为愈创木基丙烷结构单元的化合物包括GE；所述木质素前驱物基本结构单元为紫丁香基丙烷结构单元的化合物包括HDMP；所述含C-O芳香醚键官能团的小分子化合物包括BPE、PEB、DPE、PP-OL、DMP或MMP；和/或，所述芳香化合物的分子结构为R(Ar′)和Ar-OH。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述裂解反应在光照条件下进行；优选地，所述光照的光源包括自然光、LED灯、氙灯、汞灯和卤钨灯中的一种或几种；进一步优选地，所述光照的强度为100-600mW/cm²。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述木质素反应底物为包括脱碱木质素、碱性木质素的真实木质素和包括苄基苯基醚、2-苯氧基-1-苯基乙醇的木质素模型化合物，在室温以上的温度下进行光催化反应；当所述木质素反应底物为包括二苯醚、苯氧基乙苯的模型化合物，在60℃以上的温度下进行光催化反应。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述裂解反应在黑暗条件进行。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述裂解反应所用的溶剂为具有供氢能力的醇类溶剂，其包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇和乙二醇中的一种或几种；和/或，所述木质素反应底物与溶剂的质量体积比为(1-5):1mg/mL。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述木质素裂解反应体系中还任选地含有碱性添加剂；所述碱性添加剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、水合肼和硼氢化钠中的一种或几种；所述碱性添加剂与木质素反应底物的摩尔比为(0-10):1，优选为(0.01-10):1。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述负载型金属基催化剂采用浸渍还原法制备，其包括：将金属基前驱体溶液与载体混合搅拌，经过还原剂还原、静置、离心洗涤、干燥、研磨，制得负载型金属基催化剂；

优选地，所述载体为金属氧化物，其包括氧化铝、氧化镁和二氧化锆中的一种或几种；优选地，所述金属的负载量为1wt％-20wt％之间；和/或，所述还原剂包括硼氢化钠和/或水合肼；优选地，所述还原剂与金属的摩尔比为(2-8):1。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当金属为镍时，所述还原的温度为400-900℃。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，对于容易在空气中氧化的金属，所制得的负载型金属基催化剂需要额外进行高温煅烧还原后再用于裂解反应。