The invention discloses a sulfonated carbon quantum dot with a particle size of 1.5 4.5 nm, a graphene-like structure, and a surface modified with hydroxyl, carboxyl and sulfonic groups. The carbon quantum dots with hydroxyl and carboxyl groups on the surface are prepared by hydrothermal method assisted by hydrogen peroxide, and then sulfonated on the surface of the carbon quantum dots. The sulfonated carbon quantum dots are connected with sulfonic groups to obtain sulfonated carbon quantum dots. The sulfonated carbon quantum dot of the invention can be used as a catalyst to catalyze the dehydration of fructose to prepare 5_hydroxymethyl furfural, with high fructose conversion activity, high 5_hydroxymethyl furfural yield and excellent stability.
【技术实现步骤摘要】
磺化碳量子点、其制备方法以及作为催化剂在制备5-羟甲基糠醛中的应用
本专利技术涉及一种磺化碳量子点、其制备方法以及作为催化剂在催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛反应中的应用。
技术介绍
传统化石资源日益枯竭，不能被人类长久依赖。生物质能源来源广泛、价格低廉、储量丰富，是理想的可再生能源。近年来5-羟甲基糠醛被公认为具有发展潜力和代表性的新型生物质平台化合物，在医药、塑料、橡胶等领域有重要应用。在5-羟甲基糠醛的制备中，催化剂的选择是关键。相较于均相催化剂如硫酸、盐酸等，异相催化剂如分子筛、酸性树脂、金属-有机框架、碳材料等具有不易腐蚀设备，分离简便，可循环利用等优点。其中，碳材料催化剂因制备成本低、表面易于修饰、酸性可调控且化学性质稳定而备受关注。文献【ChemSusChem,2012,5,2215-2220】报道了以纤维素为原料制备无定形碳催化剂的方法，在离子液体中使用这种材料催化果糖脱水，得到的5-羟甲基糠醛收率为83％，这一数值有待提高。文献【CatalysisToday,2016,264,123-130】报道了一种磺化碳微球的制备方法，在160℃的二甲基亚砜溶...
【技术保护点】
1.一种磺化碳量子点，其特征在于，碳量子点粒径为1.5‑4.5nm，具有类石墨烯结构，表面修饰着羟基、羧基和磺酸基。
【技术特征摘要】
1.一种磺化碳量子点，其特征在于，碳量子点粒径为1.5-4.5nm，具有类石墨烯结构，表面修饰着羟基、羧基和磺酸基。2.如权利要求1所述的磺化碳量子点的制备方法，其特征在于，首先以生物质为原料通过过氧化氢辅助的水热法制备表面含有羟基和羧基的常规碳量子点分散液，去除杂质、溶剂后干燥，得到固体样品；然后将固体样品进行磺化处理，得到磺化碳量子点；作为优选，去除杂质、溶剂后冷冻干燥，得到固体样品。3.如权利要求2所述的磺化碳量子点的制备方法，其特征在于，在水热处理过程中，过氧化氢的浓度为1～8wt％，优选为4wt％。4.如权利要求3所述的磺化碳量子点的制备方法，其特征在于，水热处理温度为120～200℃，优选为180℃。5.如权利要求3所述的磺化碳量子点的制备方法，其特征在于，水热处理时间为6～12h，优选为12h。6.如权利要求3所述的磺化碳量子点的制备方法，其特征在于，采用浓硫酸进行磺化处理；作为优选，浓硫酸的质量分数大于或等于70％，更优选为75％～99％，更最优选为98％。7.如权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建，王磊，胡耀平，高志谨，
申请(专利权)人：浙江糖能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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