[发明专利]一种催化氧气氧化生物质制备含氧化学品的方法

摘要

本发明涉及一种在水溶液中采用含钒催化剂催化氧化生物质制备含氧化学品的方法。该方法利用可溶性杂多酸H5PV2Mo10O40为催化剂，以氧气为氧化剂，以醇为添加剂，在水溶液中选择性氧化生物质制备高收率的含氧化学品(甲酸、乙酸、甲醛和缩醛)。与传统制备的方法相比，本方法以廉价丰富的生物质为原料，避免环境污染，具有可持续性；反应条件温和，过程简单，甲酸收率高；选择可溶于水和有机溶剂的杂多酸H5PV2Mo10O40作为催化剂不仅催化活性高、选择性好，而且产物甲酸收率高。与其他含钒催化体系催化氧化生物质制备含氧化学品的方法相比，该方法能够大幅抑制副产物CO2的生成，提高生物质原料碳利用率。

主权项

一种催化氧气氧化生物质制备含氧化学品的方法，该方法包括的具体步骤如下：将生物质原料和含催化剂、添加剂的水溶液加入高压反应釜中，充入一定压力O2，在一定温度下搅拌反应一定时间，反应结束后，过滤分离、收集残渣和溶解有含氧化学品的滤液；其中，步骤中所述的生物质原料选自葡萄糖、果糖、木糖、蔗糖、纤维二糖、纤维素、小麦秸秆和玉米芯中的一种；步骤中所述的生物质原料在水溶液中的质量含量为1.67wt％～3.67wt％；步骤中所述的催化剂为H5PV2Mo10O40；步骤中所述的催化剂在水溶液中的质量含量为0.67wt％～2.67wt％；步骤中所述的添加剂为甲醇或乙醇中的一种；步骤中所述的添加剂在水溶液中的体积含量为10％～50％；步骤中所述的氧气初压为1MPa～5MPa；步骤中所述的反应温度为120℃～180℃；步骤中所述的反应时间为5～120min。