The invention provides a method for preparing aromatic compounds by rapid catalytic oxidation and degradation of sawdust in coordination with ionic liquids. The method comprises adding core-shell structure catalyst, sawdust and oxidant to the ionic liquid, catalyzing the degradation of sawdust by temperature programmed heating, separating and degrading small molecular products by centrifugation and extraction, and benzyl alcohol as the main small molecular product. The catalyst is a core-shell structure catalyst with a porous silica-aluminate shell. The core is selected from one or more of the Dawson or Anderson heteropoly acids. The reaction temperature is two-stage. Compared with the prior art, the invention is selected from a core-shell structure catalyst with a porous shell structure to realize controlled secondary degradation inside the extranuclear core. The sawdust can be completely dissolved in the reaction medium, and the reaction can be completed quickly under mild conditions; the sawdust can be degraded initially at low temperature and deeply at high temperature by adopting two-stage reaction temperature; the reaction can be effectively controlled, and small organic molecules such as benzyl alcohol can be obtained with high selectivity and high reaction efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种快速催化氧化降解木屑制备芳香族化合物的方法
本专利技术涉及一种离子液体协同的快速催化氧化降解木屑制备芳香族化合物的方法,属于生物质转化利用领域。
技术介绍
芳香族化合物是石油加工领域的一种重要产物,也是许多化工生产行业的重要原料或中间体。然而,在石油危机和环境污染日益严重的今天,寻找一种绿色、环保、可再生的化石资源替代品用以生产芳香族化合物变得尤为重要。生物质因为储量丰富、来源广泛、可再生并且对环境友好,受到了广泛的关注。木质素是一类以苯基丙烷通过碳键和醚键共价键连而成的三维网络状生物质高分子,在自然界中的含量仅次于纤维素,是自然界中唯一大量存在的芳香族高分子化合物。木质素广泛存在于植物的木质部分,在木屑中的含量占到20~30%,在自然界种储量丰富,且来源广泛,是重要的生产芳香族化合物的潜在绿色资源。每年制浆造纸工业蒸煮废液中可以提取出近5000万吨工业木质素,小部分用作建筑材料的添加剂,绝大部分作为廉价燃料烧掉或直接排放,造成了严重的资源浪费及污染环境。通过催化降解木质素,可以得到高附加值的含多种官能团的芳香族化合物。降解木质素的主要方法包括生物酶解法、物理法以及化学法,其中化学法由于降解速度快、催化剂成本低、对环境要求不高等优势备受青睐。但由于木屑中木质素结构复杂、化学稳定性好、溶解性差,因此在降解木屑的反应中,绝大多数体系都是非均相的,导致了反应底物、氧化剂、催化剂之间的接触困难,从而导致木质素降解的反应转化率低,选择性不高。离子液体是指熔点低于100℃的离子化合物,根据有机阳离子的不同,可将离子液体分为咪唑盐类、吡啶类、季铵盐类和季磷盐类等,其 ...
【技术保护点】
1.一种离子液体协同的快速催化氧化降解木屑制备芳香族化合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:将核壳结构催化剂、木屑、氧化剂加入到离子液体中,程序升温催化降解木屑,通过离心、萃取,分离降解得到小分子产物。
【技术特征摘要】
1.一种离子液体协同的快速催化氧化降解木屑制备芳香族化合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:将核壳结构催化剂、木屑、氧化剂加入到离子液体中,程序升温催化降解木屑,通过离心、萃取,分离降解得到小分子产物。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化剂为核壳结构催化剂,壳层为多孔硅铝酸盐;核选自Dawson型杂多酸或Anderson型杂多酸。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述壳层的直径为500~800nm,孔径为10~20nm;所述Dawson型杂多酸选自P2W17、P2W17Mo、P2W16Mo2、P2W15Mo3中的而一种或多种;所述Anderson型杂多酸选自ZnMo6,MnMo6,NiMo6中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述杂多酸含量占催化剂质量的10~20%。5....
【专利技术属性】
技术研发人员:师楠,刘东,温福山,陈清泰,李敏,殷长龙,陈坤,党法璐,娄斌,李志恒,黄恪,赵明,万鑫,李骏,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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