[发明专利]一种油茶壳磁性固体酸及其制备方法与应用在审
申请号: | 202110956856.6 | 申请日: | 2021-08-19 |
公开(公告)号: | CN113856701A | 公开(公告)日: | 2021-12-31 |
发明(设计)人: | 朱莉伟;徐伟;陈殿松;蒋建新;马世宏;张卫明 | 申请(专利权)人: | 北京林业大学;广州德谷个人护理用品有限公司 |
主分类号: | B01J27/02 | 分类号: | B01J27/02;B01J35/00;B01J35/10;B01J37/03;B01J37/08;C07H1/00;C07H3/04;C07H3/06;C07H15/256;C07J63/00;C07J75/00 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 陈征 |
地址: | 100083 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 油茶 磁性 固体 及其 制备 方法 应用 | ||
本发明涉及一种油茶壳磁性固体酸及其制备方法与应用。油茶壳磁性固体酸的制备方法包括:将油茶壳悬浮液、半乳甘露聚糖溶液、油茶皂素、硼砂混合,加入碱调节pH至9.5‑10.5,制成油茶壳/半乳甘露聚糖凝胶;将油茶壳/半乳甘露聚糖凝胶碳化,制成碳化中间体;将所述碳化中间体用硫酸进行磺化,制成油茶壳磁性固体酸催化剂。本发明以油茶壳为主要原料,复合半乳甘露聚糖、油茶皂素和硼砂等组分通过凝胶化、碳化、磺化等制备油茶壳磁性固体酸催化剂,催化剂具有催化效率高、催化反应可控、催化剂易分离回收等特点,催化剂可用于油茶壳生产低聚木糖和催化稳定化天然皂素,可以实现油茶壳生物质资源的利用和循环利用。
技术领域
本发明涉及一种油茶壳磁性固体酸及其制备方法与应用。
背景技术
油茶通常是山茶属植物中油脂含量高、具有栽培经济价值的一类植物的总称。油茶与油棕、橄榄、椰子一起被称为世界四大木本油料树种。油茶除了榨油供食用之外,其果皮、种子壳、麸饼中还含有皂素、木质素、半纤维素、纤维素、蛋白质和淀粉等许多成分,可以进一步综合利用。油茶壳中含有13.5%纤维素、23.5%半纤维素和30.4%木质素,其中半纤维素主要是木聚糖,是生产低聚木糖的理想原料之一。
低聚木糖的有效成分主要是木二糖、木三糖、木四糖和木五糖等,低聚木糖能够高选择性地促进肠道内双歧杆菌的增殖,减少机体内的有毒发酵反应及代谢产物的产生,抑制病原体。低聚木糖在保健食品、宠物食品、无抗饲料等领域具有广阔的应用前景。CN111470505A公开了一种油茶低聚木糖、木质素及活性炭的联产方法,采用氯化锌溶液作为催化剂。目前制备低聚木糖的方法主要有酶法降解和化学催化降解,酶法降解存在着酶生产成本高和产物分离纯化过程复杂;化学催化主要包括酸催化和离子催化,化学催化反应效率高,但缺点是反应可控制性较差和催化剂难以有效分离。
天然皂素作为表面活性剂具有环保、无毒、可生物降解等特点。油茶饼粕、无患子果皮、皂荚果皮等林业生物质资源中含有丰富的皂素,皂素产品已经应用于多个领域。但是,天然提取的皂素产品中杂质含量高,皂素结构不稳定,皂素水溶液放置易分层等问题影响了天然皂素的大规模利用和高值化利用。CN111298710A公开了一种皂素分离及稳定化方法,通过盐酸对皂素结构进行稳定化处理,盐酸对皂素稳定化反应的可控性和盐酸从反应体系分离是该方法进行工业化的主要难点。
有必要以油茶壳为主要原料制备碳基磁性固体酸催化剂。
发明内容
本发明提供一种油茶壳磁性固体酸及其制备方法与应用。油茶壳磁性固体酸可进一步用于催化油茶壳生产低聚木糖和催化稳定化天然皂素。本发明以油茶壳为主要原料,复合半乳甘露聚糖、油茶皂素和硼砂等组分通过凝胶化、碳化、磺化等高效制备油茶壳磁性固体酸催化剂,催化剂具有催化效率高、催化反应可控、催化剂易分离回收等特点,催化剂可用于油茶壳生产低聚木糖和催化稳定化天然皂素,可以实现油茶壳生物质资源的高效利用和循环利用。
一种油茶壳磁性固体酸的制备方法,包括:
1)提供油茶壳悬浮液;
提供半乳甘露聚糖溶液;
将油茶壳悬浮液、半乳甘露聚糖溶液、油茶皂素、硼砂混合,加入碱调节pH至9.5-10.5,制成油茶壳/半乳甘露聚糖凝胶;
2)将油茶壳/半乳甘露聚糖凝胶碳化,制成碳化中间体;
3)将所述碳化中间体用硫酸进行磺化,制成油茶壳磁性固体酸催化剂。
在一些实施例中,所述油茶壳悬浮液含有油茶壳粉、硝酸铁。
在一些实施例中,所述油茶壳悬浮液由油茶壳粉、硝酸铁和溶剂组成。
在一些实施例中,所述油茶壳悬浮液的溶剂为水,可选为去离子水。
在一些实施例中,所述油茶壳悬浮液中,油茶壳粉与硝酸铁的重量比为100:(40-60),可选为100:50。
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