The invention discloses a method for preparing glucosuric acid without soluble alkali catalyzed glucose dehydrogenation and oxidation, which belongs to the field of biomass catalytic conversion technology. At room temperature, the glucose is converted to gluconic acid and hydrogen with the solid superalkali loaded with Pt as the catalyst, and the yield of hydrogen is above 69mol%. The reaction system is green and environmental protection. It does not need to add soluble alkali and organic solvent. It does not need to introduce light and electricity, and does not require high temperature and high pressure.
【技术实现步骤摘要】
一种无可溶性碱催化葡萄糖脱氢氧化制备葡萄糖酸的方法
本专利技术属于生物质催化转化
,本专利技术涉及一种不需要添加可溶性碱的情况下,在室温常压条件下将葡萄糖转化为葡萄糖酸和氢气的新方法。
技术介绍
在对众多非常规能源的探索中,开发可再生生物质资源的绿色转化过程已成为目前研究的重点。将生物质资源转化为高附加值的化学品及燃料等,可以有效缓解环境和资源问题。葡萄糖作为自然界分布最广的一种单糖,其主要氧化产物葡萄糖酸用于制药,食品,造纸和混凝土工业。在葡萄糖氧化反应体系中通常持续加入可溶性碱维持溶液的pH以实现葡萄糖的高转化率。但在反应中加入高于化学计量的可溶性碱,反应后的金属盐与可溶性碱需再次分离。而且可溶性碱有腐蚀性,因此所用的反应容器和其他设备必须具备耐腐蚀性,使用可溶性碱需要溶剂同时溶解碱与反应物,使得溶剂的选择成为反应的限制条件。针对葡萄糖催化氧化领域使用可溶性碱带来的一系列问题,我们成功开发了一种无可溶性碱催化葡萄糖脱氢氧化制备葡萄糖酸的新方法,使用固体碱代替可溶性碱可以使产物、催化剂和溶剂分离和回收更为简单,同时减少碱性废弃物,是符合原子经济的。固体碱是非腐蚀性的,而且不限制对溶剂的要求,本专利技术带来了许多新的环境友好催化反应体系。使用固体碱代替可溶性碱,属于葡萄糖氧化领域中的一个显著进步,符合绿色化学原则。对于葡萄糖转化生产高附加值化学品的方法,都存在一些不足:中国专利,公开号:CN106187737A,介绍了碳负载型多元贵金属催化剂催化氧化葡萄糖制葡萄糖酸钠的方法。该专利使用Pd基催化剂在连续加入氢氧化钠以维持溶液pH的条件下将葡萄糖氧化物 ...
【技术保护点】
一种无可溶性碱催化葡萄糖脱氢氧化制备葡萄糖酸的方法,其特征在于,步骤如下:在不需要添加可溶性碱的情况下,无氧条件,常温常压条件下,Pt/固体超强碱催化剂在水溶液中,葡萄糖经过催化转化为等摩尔量的氢气和葡萄糖酸;所述的葡萄糖水溶液的浓度1‑40wt%;所述的催化剂中贵金属Pt与葡萄糖的原子比为0.005‑0.2。
【技术特征摘要】
1.一种无可溶性碱催化葡萄糖脱氢氧化制备葡萄糖酸的方法,其特征在于,步骤如下:在不需要添加可溶性碱的情况下,无氧条件,常温常压条件下,Pt/固体超强碱催化剂在水溶液中,葡萄糖经过催化转化为等摩尔量的氢气和葡萄糖酸;所述的葡萄糖水溶液的浓度1-40wt%;所述的催化剂中贵金属Pt与葡萄糖的原子比为0.005-0.2。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的固体超强碱是MgO、La2O3的一种或两种组合作为Pt的载体,Pt担载量是载体的1-10wt%。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的无氧条件是抽真空方法或惰性气体排除反应器内的空气,惰性气体为氦气、氩气或氮气。4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的固体超强碱的制备步骤如下:将可溶性镁盐和可溶性镧盐溶解在柠檬酸水溶液中,可溶性镁盐的浓度为0.0001-0.0005mol/L,可溶性镧盐的浓度为0.0001-0.0005mol/L,将澄清溶液在搅拌的同时加热以蒸发水,并进行热处理与焙烧:热处理温度140℃-180℃,热处理时间10-60分钟;焙烧温度500℃-1000℃,焙烧时间3-20小时。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的固体超强碱的制备步骤如下:将可溶性镁盐和可溶性镧盐溶解在柠檬酸水溶液中,可溶性镁盐的浓度为0.0001-0.0005mol/L,可溶性镧盐的浓度为0.0001-0.0005mol/L,将澄清溶液在搅拌的同时加热以蒸发水,并进行...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁长海,刘佳鑫,李闯,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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