本发明专利技术公开了一种Co(salen)催化纸在木素氧化中的应用，属于木素催化氧化技术，本发明专利技术方法在Co(salen)催化纸、H2O2存在的条件下，对木素进行催化氧化处理；本发明专利技术采用无污染的催化氧化技术，原料用量少，对环境条件无苛刻要求，改善木素降解各项性能明显，可明显减少药剂消耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种Co(salen)催化纸在木素氧化中的应用，是一项改进的催化氧化木素的技术。
技术介绍
当今世界人类面临的最大问题是经济的可持续发展问题，这需要人们开发出新的可再生自然资源生产材料的工艺和技术，然而，环境友好型的高效催化木素氧化的开发越来越受到普遍关注。高效率高活性的催化氧化木素应有良好的反应效率和反应选择性。因此，研究开发高效高活性的催化剂是木素氧化领域的一个关键问题。大量试验研究表明，生物酶对提高木素氧化效果有限，而且生物酶制备困难，对环境条件敏感。进而，开发出了具有与天然酶功能相似甚至更加优越的模拟酶（即仿酶）化合物。仿酶催化具有生物酶催化和化学催化两者的优点，是实现木素绿色化学的另一条直接而有效的新途径。利用仿酶催化作用获得需要的反应速度，但催化技术大规模应用还存在许多问题，反应完成后难以完全分离和进行回收，要解决这些问题就必须将催化剂固定在合适的载体上，而固定化的催化剂由于比表面积减小，反应传质速率受限，会导致催化剂的吸附作用降低，从而使催化活性下降。为了制备高活性固定化的催化剂，必须在固定化的同时保持高的比表面积。因而，探索易于分离和回收的并具有高活性的催化剂的固定化技术是催化技术实用化的关键。多孔灵活且易于控制的催化纸将是极具应用前景的一种功能材料，并广泛应用于大量研究中，为了结合仿酶和催化纸两者的优点，参考有关文献，合成了Co(salen)催化纸，应用于木素催化氧化。采用Co(salen)催化纸催化氧化木素，可增加木素的反应活性，增强过氧化氢等与木素的反应效率，从而提高木素的降解性，而且更利于催化剂的回收再利用。但是Co(salen)催化纸与过氧化氢组成新的催化氧化木素工艺，目前尚未见相关的技术报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种改进的催化氧化木素的工艺，其工艺技术容易实施，无污染，提高木素的降解性效果好，改善木素降解各项性能明显，且催化剂易于回收再利用。解决本专利技术的技术问题所采用的方案主要包含以下步骤：在Co(salen)催化纸、H2O2存在的条件下，对木素进行催化氧化处理。对木素催化氧化处理时，在每0.5～1 g木素中添加20～50mL水，同时加入Co(salen)催化纸0.01～0.03g、H2O2 溶液0.3～0.7 mL，混匀后在20℃～80℃下处理1h～3h。所述H2O2溶液为质量百分比浓度为30%的水溶液。本专利技术的有益效果是:(1)Co(salen)催化纸作为一种新型催化材料，不仅具有使用方便和催化效能高的优点，而且易于回收再利用；(2)量极少，工艺实施容易；(3)改善木素降解各项性能，采用Co(salen)催化纸催化氧化木素的工艺，能提高木素降解率，木素降解率高于传统Co(salen)粉末催化效果的20-30%；(4)减少药剂消耗，采用Co(salen)催化纸催化氧化木素的工艺，能减少过氧化氢消耗，过氧化氢消耗低于传统Co(salen)粉末的20-30%。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不局限于所述内容。实施例1：Co(salen)催化纸在木素氧化中应用，具体操作如下：(1)双水杨醛缩乙二胺合钴配合物Co(salen)的制备A、Salen的合成取2.5g乙二胺和8.5mL水杨醛溶解于18mL甲醇中，在冰水浴中搅拌30min，静置15min，减压抽滤，用lmL乙醚洗涤，在33℃下干燥6h，得10.7g淡黄色固体，再用160mL无水乙醇重结晶，在33℃下干燥18h，得9.4g黄亮色片状晶体，即为席夫碱salen，产率为88.0％，熔点：125-125.5℃。、Co(salen)的合成取1.3mmoL上一步得到的产品席夫碱salen溶解在15mL甲醇中，将所得溶液与3mmoL金属盐CoAc2·4H2O混合，回流1h，冷却、过滤、在50℃下真空干燥1h，所得红褐色固体为Co(salen)配合物，产率：97.75％，熔点：大于300℃。（2）Co(salen)催化纸的合成按照造纸方法制备催化纸；加入5.0g陶瓷纤维、0.4g催化剂Co(salen)，加去离子水后，充分混合；加0.1g阳离子聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC)，充分混合；加0.5g氧化铝溶胶，充分混合；加0.1g阴离子聚丙烯酰胺(A-PAM)，充分混合；加0.5g纸浆，加去离子水，最终总物质浓度0.5% w/v，充分混合；在标准纸页成形器上抄成纸状；将湿纸张在油压机压下压5 min，然后在 105℃烘箱内干燥；350℃热处理12h，得到Co (salen)/陶瓷纤维复合材料催化纸。(3)Co(salen)催化纸催化氧化木素的方法在Co(salen)催化纸、H2O2存在的条件下，对木素进行催化氧化处理；对木素催化氧化处理时，水20mL，木素0.5g，处理的温度控制在20℃，时间1h；对木素催化氧化处理时，还加入了催化剂Co(salen)催化纸，Co(salen)催化纸用量0.01g；对木素催化氧化处理时，还加入了氧化剂H2O2，质量百分比浓度为30%的H2O2溶液0.3mL；木素降解率高于传统Co(salen)粉末催化效果的25%；过氧化氢消耗低于传统Co(salen)粉末的30%。 实施例2：Co(salen)催化纸在木素氧化中应用，具体操作如下：（1） Co(salen)催化纸的合成方法同实施例1步骤（1）、（2）；（2） Co(salen)催化纸催化氧化木素的方法在Co(salen)催化纸、H2O2存在的条件下，对木素进行催化氧化处理；对木素催化氧化处理时，水40mL，木素0.7g，处理的温度控制在50℃，时间2h；对木素催化氧化处理时，还加入了催化剂Co(salen)催化纸，Co(salen)催化纸用量0.02g；对木素催化氧化处理时，还加入了氧化剂H2O2，质量百分比浓度为30%的H2O2溶液0.5mL；木素降解率高于传统Co(salen)粉末催化效果的30%；过氧化氢消耗低于传统Co(salen)粉末的25%。 实施例3：Co(salen)催化纸在木素氧化中应用，具体操作如下：（3） Co(salen)催化纸的合成方法同实施例1步骤（1）、（2）；（4） Co(salen)催化纸催化氧化木素的方法在Co(salen)催化纸、H2O2存在的条件下，对木素进行催化氧化处理；对木素催化氧化处理时，水50mL，木素1g，处理的温度控制在80℃，时间3h；对木素催化氧化处理时，还加入了催化剂Co(salen)催化纸，Co(salen)催化纸用量0.03g；对木素催化氧化处理时，还加入了氧化剂H2O2，质量百分比浓度为30%的H2O2溶液0.7mL；木素降解率高于传统Co(salen)粉末催化效果的21%；过氧化氢消耗低于传统Co(salen)粉末的23%。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Co(salen)催化纸在木素氧化中的应用，其特征在于：在Co(salen)催化纸和H2O2存在的条件下，催化氧化木素。
【技术特征摘要】
1.一种Co(salen)催化纸在木素氧化中的应用，其特征在于：在Co(salen)催化纸和H2O2存在的条件下，催化氧化木素。
2.根据权利要求1所述的Co(salen)催化纸在木素氧化中的应用，其特征在于：对木素催化氧化处理时，在每0.5～1 g木素中添加20～50m...
【专利技术属性】
技术研发人员：周学飞，高田田，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
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