[发明专利]一种木质素催化解聚的方法

说明书

本发明属于生物质技术领域，具体涉及一种木质素催化解聚的方法。本发明将木质素进行预氧化，得到预氧化木质素；将所述预氧化木质素、催化剂和醇水溶剂混合，进行解聚；所述催化剂包括固体酸催化剂和/或杂多酸；所述解聚的温度为70～200℃。本发明通过对木质素进行预氧化处理，可以破坏木质素分子内和分子间氢键，有效降低木质素的聚合度；同时利用醇水溶剂作为反应介质，促进了预氧化木质素和催化剂之间的传质，使得解聚反应能够在较低的温度下进行，并进一步提高了木质素的解聚效率。

技术领域

本发明属于生物质技术领域，具体涉及一种木质素催化解聚的方法。

背景技术

木质素是由多个苯丙烷结构单元(即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构等)通过C-O和C-C键组合而成的一种具有三维网状结构的复杂酚类聚合物，含有丰富的芳香基团，在生产高附加值化学品方面具有良好的发展前景。但因其特殊的空间结构和复杂而稳定的连接键，难以被解聚，限制了木质素的应用。

目前，常用的木质素的解聚方法主要包括氧化-催化解聚法，采用氧化剂对木质素进行预氧化，然后利用催化剂对预氧化木质素进行解聚。在现有技术中，公开号为CN111704939A的中国专利公开了一种预氧化-催化氢解促进木质素解聚的方法。但是在催化解聚过程中的温度较高，能耗大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木质素催化解聚的方法，本发明提供的催化解聚方法的解聚温度低，条件温和。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种木质素催化解聚的方法，包括以下步骤：

将木质素进行预氧化，得到预氧化木质素；

将所述预氧化木质素、催化剂和醇水溶剂混合，进行解聚；

所述催化剂包括固体酸催化剂和/或杂多酸；

所述解聚的温度为70～200℃。

优选的，所述固体酸催化剂包括ZSM-5沸石、beta分子筛和SAPO-11分子筛中的一种或几种；

所述杂多酸包括CePW₁₂O₄₀·xH₂O、H₃PW₁₂O₄₀和H₃PMo₁₂O₄₀中的一种或几种；所述x＝12～14。

优选的，所述预氧化包括气体预氧化或溶液预氧化。

优选的，所述气体预氧化采用的气体包括NO₂和N₂的混合气体或含氧气的气体。

优选的，所述溶液预氧化采用的预氧化溶液包括H₂O₂溶液、KMnO₄溶液、HNO₃溶液或NaClO溶液。

优选的，所述预氧化木质素和催化剂的质量比为1～100：1。

优选的，所述醇水溶剂中的醇包括乙醇、乙二醇和异丙醇中的一种或几种。

优选的，所述醇水溶剂中的醇和水的体积比为1：4～4：1。

优选的，所述预氧化木质素和醇水溶剂的质量比为1g：10～90mL。

优选的，所述解聚的时间为2～24h。