[发明专利]一种离子液体功能化的炭基固体酸催化剂、制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种离子液体功能化的炭基固体酸催化剂、制备方法及其应用，本发明以微晶纤维为原料，经过炭化和浓硫酸磺化后将‑OH、‑COOH、‑SO3H成功引入到了炭前躯体上；然后合成了一种既含有氨基又含有氯离子的离子液体，并将该离子液体接枝到炭基前驱体的表面，达到了在无毒性物质、易于操作的条件下引入氯离子的目的。通过离子液体功能化后所得到催化剂的催化效率明显提高，其对于纤维素的吸附能力强、纤维素水解的转化率高，在绿色制备的条件下，有效提高了催化纤维素水解的效率。具有很好的推广应用前景。

主权项

1.一种离子液体功能化的炭基固体酸催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）含氯离子液体的合成：采用二乙烯三胺与盐酸首先在冰水浴条件下反应，然后在室温条件下反应，反应完成后通过旋蒸、干燥，即得到同时含有氨基和氯离子的离子液体[DETA][Cl]；（2）炭前驱体的制备：将微晶纤维素在氮气气氛保护下进行炭化得到炭化的微晶纤维素，炭化后的微晶纤维素与浓硫酸在氮气保护下进行磺化反应，磺化反应完成，反应后的混合物冷却至室温，洗涤至中性、干燥，即得到炭前驱体N‑SO3H；（3）离子液体功能化炭基固体酸催化剂的制备a.取步骤（2）制备得到的炭前驱体、甲酸钠和蒸馏水，进行混合搅拌反应，反应完成后过滤，洗涤至中性，干燥，得到黑色固体粉末；b.取步骤a得到的黑色固体粉末、步骤（1）得到的含氯离子液体、N,N‑二环己基碳二亚胺、4‑二甲氨基吡啶和N,N‑二甲基甲酰胺，进行混合搅拌反应，反应完成后过滤、洗涤至中性，然后进行酸洗，酸洗后过滤，对过滤得到的物质洗涤至中性，干燥，即得到离子液体功能化的炭基固体酸催化剂。