蒙脱土负载金属离子固体酸催化木糖转化为糠醛的方法技术

本发明专利技术公开了蒙脱土负载金属离子固体酸催化木糖转化为糠醛的方法，属于固体酸催化技术领域。包括以下步骤：共沉淀法制备固体酸催化剂；在反应釜中加入负载金属离子的固体酸催化剂催化转化木糖为糠醛；反应结束后，冷却，抽滤，反应液与催化剂分离。该催化剂具有催化效率高、可再生、能够循环利用等优点，在单相体系的条件下，能够将木糖高效转化成糠醛。本发明专利技术制备方法具有工艺条件温和、能耗低、制备方法简易等优点，反应过程中避免了无机酸对反应釜设备的腐蚀，是一种环境友好型的催化剂。

Method for catalyzing conversion of xylose into furfural by montmorillonite supported metal ion solid acid

The invention discloses a method for catalyzing the conversion of xylose into furfural by montmorillonite supported metal ion solid acid, which belongs to the technical field of solid acid catalysis. Includes the following steps: the preparation of solid acid catalyst by coprecipitation; adding solid acid catalyst loaded metal ions in the reaction kettle for conversion of xylose to furfural; after the reaction, cooling, filtration, reaction liquid and catalyst separation. The catalyst has the advantages of high catalytic efficiency, regeneration, recycling, etc., and can effectively convert xylose into furfural under the condition of a single phase system. The preparation method has the advantages of mild process conditions, low energy consumption, simple preparation method, etc., and avoids the corrosion of the inorganic acid to the reaction kettle equipment in the reaction process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及木糖转化成糠醛的方法，具体涉及一种蒙脱土负载金属离子的固体酸催化剂的制备方法以及催化木糖为糠醛的方法，属于固体酸催化

技术介绍
目前，不可再生资源日益枯竭，能源及环境问题困扰着人类。然而在自然界中广泛存在的木质纤维素有望成为一种环境友好型且可再生的替代能源。正是这种原料廉价、数量庞大的特点，可在一定程度上缓解能源问题，所以利用废弃的可再生农作物制备有效的化学品增加其附加价值，已经受到了很多实验室和工厂的关注。糠醛，别名呋喃甲醛，是呋喃系的衍生物。在化工领域有着重要的作用，是合成许多有机化合物及合成树脂的原料；在药物领域可合成杀菌剂、抗癌消炎药；在香料行业可作为香味修饰剂和增香剂；在食品行业还可以作为防腐剂等。生产糠醛的目前糠醛主要由农副产品高温酸解制得。工业上生产糠醛主要是利用农副作物产品，例如甘蔗渣、玉米芯、麦草等。糠醛的生产工艺分为一步法和两步法。最主要的原理就是将木质纤维素中的戊聚糖水解生产戊糖，然后将生成的戊糖经催化脱水生成糠醛。传统工艺中多采用一步法工艺，添加无机酸，例如盐酸、硫酸、磷酸等，尽管这些无机酸催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
负载金属离子的蒙脱土固体酸催化剂催化木糖为糠醛的方法，其特征在于按照下述步骤进行：1）将木糖和负载金属离子的蒙脱土固体酸催化剂置于反应釜中，加入蒸馏水，于140‑170℃下反应20‑60min；所述的木糖和催化剂的质量比为1：（0.3‑2.4），木糖与蒸馏水固液比为0.02g/mL；2）后处理：步骤1）反应结束后，自然冷却，抽滤，得到滤渣与滤液，滤渣即为负载金属离子的固体酸催化剂，滤液蒸馏浓缩、有机溶剂萃取、蒸馏，得到糠醛；3）催化剂的重复使用：步骤2）抽滤后得到的负载金属离子的蒙脱土固体酸催化剂经乙醇和水洗涤后，烘干，再重复步骤1），用于重复利用。

【技术特征摘要】
1.负载金属离子的蒙脱土固体酸催化剂催化木糖为糠醛的方法，其特征在于按照下述步骤进行：
1）将木糖和负载金属离子的蒙脱土固体酸催化剂置于反应釜中，加入蒸馏水，于140-170℃下反应20-60min；所述的木糖和催化剂的质量比为1：（0.3-2.4），木糖与蒸馏水固液比为0.02g/mL；
2）后处理：步骤1）反应结束后，自然冷却，抽滤，得到滤渣与滤液，滤渣即为负载金属离子的固体酸催化剂，滤液蒸馏浓缩、有机溶剂萃取、蒸馏，得到糠醛；
3）催化剂的重复使用：步骤2）抽滤后得到的负载金属离子的蒙脱土固体酸催化剂经乙醇和水洗涤后，烘干，再重复步骤1），用于重复利用。
2.根据权利要求1所述的负载金属离子的蒙脱土固体酸催化剂催化木糖为糠醛的方法，其特征在于步骤2）中糠醛得率为9.8%-45.0%；催化剂重复利用两次后，催化剂性能降低6.7%-13.3%。
3.根据权利要求1所述的负载金属离子的蒙脱土固体酸催化剂催化木糖为糠醛的方法，其特征在于其中所述的蒙脱土负载复合金属离子固体酸的制备方法，按照下述步骤进行：
1）首先共沉淀法制备铝-钴交联剂，配制0.5mol/L的氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿青，黄美子，周琳琳，张跃，何玉财，王利群，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32