The invention relates to a method for preparing glucose by hydrolysis of cellulose catalyzed by magnetic solid acid. The steps of the method include: 1) preparation of magnetic graphene; 2) preparation of magnetic solid acid; 3) preparation of magnetic solid acid; 3) preparation of glucose by hydrolysis at 60 160 C in aqueous solution containing cellulose with magnetic solid acid as catalyst; and compared with the existing technology, the magnetic solid acid used in the invention can be separated and recovered by strong magnetic iron with simple operation. The conversion of cellulose and the yield of glucose can reach 98% and 94% respectively after 3 hours of reaction. The production cycle is short and the production efficiency is high. The invention has no corrosion to the reactor, is green and economical, and is expected to be widely used.
【技术实现步骤摘要】
磁性固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖的方法
本专利技术涉及一种磁性固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖的方法,属于生物质转化再利用领域。
技术介绍
生物质能是一种贮存太阳能和提供碳源的可再生能源,可转化成液体或气体燃料。因此,生物质资源被公认为是化石资源的理想替代品之一,开发利用生物质资源对解决能源和环境问题将起到十分重要的作用。我国生物质资源非常丰富,政府历来重视生物质能的开发利用,将其纳入国家能源发展的基本政策之中,先后签署了多项国际公约、出台多项政策推动生物质能的发展。生物质能源将成为未来可持续能源的重要部分,发展生物质能具有重要的战略意义和现实意义。纤维素水解转化为小分子聚糖或葡萄糖是利用纤维素制备燃料和高附加值化学品的前提。然而,纤维素是以脱水葡萄糖为单元结构通过β-1,4糖苷键连接而成的不溶于水的高分子聚合物,降解困难。因此,纤维素水解制备葡萄糖具有重要研究价值,同时又极具挑战性。纤维素水解可以通过酶催化或者酸催化实现。酶催化选择性较高且反应条件温和,但高昂的酶成本及较长的反应时间限制了酶催化的应用。液体酸催化剂能够高效水解纤维素,但由于催化剂与产物难以分离、催化剂对反应器的强腐蚀性、催化剂难以回收,以及废酸难于处理等问题,使得该工艺难以工业化应用。为了解决现有工艺生产成本高、生产周期长、催化剂难以回收利用,以及废酸类催化剂对设备的腐蚀性等问题,本专利技术提供了一种磁性固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖的方法,工艺过程绿色经济,生产周期短,催化剂对设备无腐蚀性,并且催化剂可回收再利用。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种磁性固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖 ...
【技术保护点】
1.一种磁性固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖的方法,其特征是包括以下步骤:(1)制备磁性石墨烯;(2)制备磁性固体酸;(3)磁性固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖。
【技术特征摘要】
1.一种磁性固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖的方法,其特征是包括以下步骤:(1)制备磁性石墨烯;(2)制备磁性固体酸;(3)磁性固体酸催化纤维素水解制备葡萄糖。2.如权利要求1所述方法,其特征是步骤(1)制备磁性石墨烯的制备方法如下:将石墨烯配制为浓度为1-10g/L的石墨烯分散液,超声破碎0.5-2h;另配制摩尔比为2:1的Fe3+/Fe2+盐溶液;将Fe3+/Fe2+盐溶液加入石墨烯分散液中,Fe3+/Fe2+盐溶液:石墨烯分散液的体积比为1-10:1,用氨水调节分散液pH至9-10,得到石墨烯盐溶液;在40-90℃下,加入质量浓度为80%的水合肼,80wt%的水合肼:石墨烯盐溶液的体积比为3:100-8:100,反应2-6h;冷却、过滤、洗涤、干燥,得到磁性石墨烯。3.如权利要求2所述方法,其特征是所述Fe3+/Fe2+盐溶液采用六水合氯化铁和四水合氯化亚铁配制,六水合氯化铁在每升盐溶液中含量为0.0037-0.037mol。4.如权利要求1所述方法,其特征是步骤(2)制备磁性固体酸的制备方法如下:将对氨基苯磺酸和亚硝酸钠溶解于浓...
【专利技术属性】
技术研发人员:齐崴,杨真真,李冰琪,尤生萍,苏荣欣,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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